JP2017014181A - Method for flashing reaction medium - Google Patents

Method for flashing reaction medium Download PDF

Info

Publication number
JP2017014181A
JP2017014181A JP2015163377A JP2015163377A JP2017014181A JP 2017014181 A JP2017014181 A JP 2017014181A JP 2015163377 A JP2015163377 A JP 2015163377A JP 2015163377 A JP2015163377 A JP 2015163377A JP 2017014181 A JP2017014181 A JP 2017014181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acetic acid
iodide
weight
water
product stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015163377A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6049826B1 (en
Inventor
ロナルド・ディー・シェーヴァー
D Shaver Ronald
ヨウ−ファ・リュウ
Yaw-Hwa Liu
マーク・オー・スケーツ
O Scates Mark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Celanese International Corp
Original Assignee
Celanese International Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celanese International Corp filed Critical Celanese International Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6049826B1 publication Critical patent/JP6049826B1/en
Publication of JP2017014181A publication Critical patent/JP2017014181A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20Carbon compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/20Carbonyls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C51/44Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/50Use of additives, e.g. for stabilisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C53/00Saturated compounds having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or hydrogen
    • C07C53/08Acetic acid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/34Other additions, e.g. Monsanto-type carbonylations, addition to 1,2-C=X or 1,2-C-X triplebonds, additions to 1,4-C=C-C=X or 1,4-C=-C-X triple bonds with X, e.g. O, S, NH/N
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing acetic acid, in which methyl iodide concentration is maintained in the vapor product stream formed in a flashing step.SOLUTION: A method for producing acetic acid comprises: conducting separation in a flash vessel into a liquid recycle and a vapor product stream, wherein the vapor product stream comprises less than 24-36 wt% of methyl iodide concentration, 0.005-1 wt% of acetaldehyde concentration, 45-75 wt% of acetic acid, 9 wt% or less of methyl acetate, 15 wt% or less of water, and 1 wt% of hydrogen iodide with respect to total weight of the vapor product stream; and distilling the vapor product stream in a first column to obtain an acetic acid product stream and an overhead stream, wherein the acetic acid product stream comprises acetic acid and 300 wppm or less of hydrogen iodide and/or 0.1-6 wt% of methyl iodide, and the overhead stream comprises methyl iodide, water and methyl acetate.SELECTED DRAWING: None

Description

[0001]本発明は、酢酸の製造方法に関し、特に酢酸製造系で粗酢酸生成物をフラッシュさせるための改良方法に関する。   [0001] The present invention relates to a process for the production of acetic acid, and more particularly to an improved process for flushing crude acetic acid product in an acetic acid production system.

[0002]現在採用されている酢酸の合成方法の中で最も商業的に有用なものの1つは、触媒を用いてメタノールを一酸化炭素でカルボニル化する方法である。この方法は米国特許第3,769,329号に教示されているが、この特許の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。カルボニル化触媒は、ロジウム等の金属触媒とヨウ化メチル等のハロゲン含有触媒促進剤を含み、金属触媒は液体反応媒体に溶解または分散されているか、あるいは不活性固体に担持されている。この反応は、触媒を溶解させた液体反応媒体中で一酸化炭素ガスを連続的にバブリングして行う。   [0002] One of the most commercially useful methods of synthesizing acetic acid currently employed is carbonylation of methanol with carbon monoxide using a catalyst. This method is taught in US Pat. No. 3,769,329, the entire content of which is incorporated herein by reference. The carbonylation catalyst includes a metal catalyst such as rhodium and a halogen-containing catalyst promoter such as methyl iodide, and the metal catalyst is dissolved or dispersed in a liquid reaction medium or supported on an inert solid. This reaction is performed by continuously bubbling carbon monoxide gas in a liquid reaction medium in which a catalyst is dissolved.

[0003]原料としてメタノールと一酸化炭素を反応器に供給する。反応媒体の一部を連続的に取り出してフラッシュ容器に供給し、そこで生成物をフラッシュさせ、蒸気として精製系に送る。精製系は、「軽質」すなわち低沸点成分をオーバーヘッドとして除去し、さらなる精製に付される側部取り出し流(sidedraw stream)が得られる。この精製系はさらに、側部取り出し流を脱水する、あるいはプロピオン酸等の「重質」すなわち高沸点成分を側部取り出し流から除去する塔を備えていてもよい。酢酸を製造するためのカルボニル化工程においては、蒸留操作の数を最小限にしてこの工程で使用されるエネルギーを最少にすることが望ましい。   [0003] Methanol and carbon monoxide are fed to the reactor as raw materials. A portion of the reaction medium is continuously removed and fed to a flash vessel where the product is flushed and sent as vapor to the purification system. The purification system removes “light” or low-boiling components as overhead, resulting in a sidedraw stream that is subjected to further purification. The purification system may further comprise a column that dehydrates the side draw stream or removes “heavy” or high boiling components such as propionic acid from the side draw stream. In the carbonylation process to produce acetic acid, it is desirable to minimize the number of distillation operations to minimize the energy used in this process.

[0004]米国特許第5,416,237号には、ロジウムカルボニル化触媒、ヨウ化メチル、及びヨウ化物塩安定化剤の存在下でメタノールをカルボニル化することにより酢酸を製造する方法が開示されており、液体反応媒体中の水の有限濃度を約10重量%以下、酢酸メチル濃度を少なくとも2重量%に維持しつつ、液体反応媒体をフラッシュ域を通過させて蒸気留分を生成し、その蒸気留分を単一の蒸留塔に供給し、そこで酢酸生成物を除去することにより酢酸生成物を回収する。この蒸気留分は、約8重量%以下の水と、酢酸生成物と、プロピオン酸副生成物と、大部分の酢酸メチル及びヨウ化メチルを含む。   [0004] US Pat. No. 5,416,237 discloses a process for producing acetic acid by carbonylation of methanol in the presence of a rhodium carbonylation catalyst, methyl iodide, and an iodide salt stabilizer. Maintaining a finite concentration of water in the liquid reaction medium of about 10% by weight or less and a methyl acetate concentration of at least 2% by weight while passing the liquid reaction medium through the flash zone to produce a vapor fraction, The vapor fraction is fed to a single distillation column where the acetic acid product is recovered by removing the acetic acid product. This vapor fraction contains up to about 8% by weight of water, acetic acid product, propionic acid by-product, and most of methyl acetate and methyl iodide.

[0005]米国特許第7,820,855号には、酢酸を製造するためのカルボニル化方法が開示されている。この方法は(a)VIII族金属触媒及びヨウ化メチル促進剤の存在下でメタノールまたはその反応性誘導体をカルボニル化して酢酸、水、酢酸メチル、及びヨウ化メチルを含む液体反応混合物を生成することと、(b)この液体反応混合物を減圧状態に維持したフラッシュ容器に所定の供給温度で供給することと、(c)フラッシュ容器を加熱しながら同時に反応混合物を蒸発させて粗生成物蒸気流を生成することを含むが、この方法においては、反応混合物を選択し、フラッシュ容器に供給する反応混合物の流量を制御すると共に、フラッシュ容器に供給する熱量を制御して、粗生成物蒸気流の温度が液体反応混合物のフラッシュ容器への供給温度に比べて90°F未満低い温度に維持され、粗生成物蒸気流中の酢酸濃度が粗生成物蒸気流の70重量%より高くなるようにする。フラッシュ容器を通過させて酢酸生成物と大部分の軽質留分(ヨウ化メチル、酢酸メチル及び水)を反応器触媒溶液から分離し、粗処理流を溶解ガスとともに一段フラッシュで蒸留部または精製部に送る。フラッシュ容器の温度が上昇し、かつ流量が低下するほど、ヨウ化メチル濃度は低下する。   [0005] US Pat. No. 7,820,855 discloses a carbonylation process for producing acetic acid. The method comprises (a) carbonylating methanol or a reactive derivative thereof in the presence of a Group VIII metal catalyst and a methyl iodide promoter to produce a liquid reaction mixture comprising acetic acid, water, methyl acetate, and methyl iodide. (B) supplying the liquid reaction mixture to a flash vessel maintained at a reduced pressure at a predetermined supply temperature; and (c) simultaneously evaporating the reaction mixture while heating the flash vessel to produce a crude product vapor stream. In this method, the reaction mixture is selected, the flow rate of the reaction mixture supplied to the flash vessel is controlled, and the amount of heat supplied to the flash vessel is controlled to control the temperature of the crude product vapor stream. Is maintained at a temperature less than 90 ° F. relative to the temperature at which the liquid reaction mixture is fed to the flash vessel, and the acetic acid concentration in the crude product vapor stream is To be higher than 70% by weight of. The acetic acid product and most of the lighter fractions (methyl iodide, methyl acetate and water) are separated from the reactor catalyst solution by passing through a flash vessel, and the crude process stream is flushed with dissolved gas in a single-stage flash or purification section. Send to. The methyl iodide concentration decreases as the temperature of the flash vessel increases and the flow rate decreases.

[0006]米国特許第9,006,483号には、ヨウ化水素濃度の抑制を目的とし、蒸留塔からのオーバーヘッドを液−液分離する酢酸の製造方法が開示されている。第1の蒸留塔でヨウ化水素、水、酢酸、及び酢酸メチルを含む混合物を蒸留して、オーバーヘッドと酢酸を含む側流または底部流とを形成し、凝縮器でオーバーヘッドを冷却・凝縮してデカンタで上相と下相に分離して酢酸を製造する。この方法によると、上記混合物として水濃度が有効量以上、5重量%以下(例えば0.5〜4.5重量%)で、酢酸メチル濃度が0.5〜9重量%(例えば0.5〜8重量%)である混合物を蒸留塔に供給して、混合物を蒸留することにより水濃度が高い領域が蒸留塔内の混合物供給位置よりも上方に形成される。水濃度が高い領域でヨウ化水素を酢酸メチルと反応させてヨウ化メチルと酢酸を製造することができる。   [0006] US Pat. No. 9,006,483 discloses a method for producing acetic acid for liquid-liquid separation of overhead from a distillation column for the purpose of reducing hydrogen iodide concentration. Distill the mixture containing hydrogen iodide, water, acetic acid and methyl acetate in the first distillation column to form an overhead and side or bottom stream containing acetic acid, then cool and condense the overhead in the condenser Acetic acid is produced by separating into an upper phase and a lower phase with a decanter. According to this method, the mixture has an effective water concentration of not less than an effective amount and not more than 5% by weight (for example, 0.5 to 4.5% by weight), and a methyl acetate concentration of 0.5 to 9% by weight (for example, 0.5 to 0.5%). 8% by weight) is fed to the distillation column, and the mixture is distilled to form a region having a high water concentration above the mixture supply position in the distillation column. Methyl iodide and acetic acid can be produced by reacting hydrogen iodide with methyl acetate in a region where the water concentration is high.

[0007]分離工程が改良され、製造能力が高められ、運転コストが低下した酢酸製造の改良方法が求められている。   [0007] There is a need for an improved method of acetic acid production with improved separation processes, increased production capacity, and reduced operating costs.

[0008]一態様では、本発明は、反応器から反応媒体を取り出すこと、フラッシュ容器で該反応媒体を、液体リサイクル流と、45〜75重量%の酢酸、24〜36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む蒸気生成物流とに分離すること、及び第1の塔で該蒸気生成物流の少なくとも一部を蒸留して酢酸及び300wppm以下のヨウ化水素、好ましくは50wppm以下のヨウ化水素を含む酢酸生成物流と、ヨウ化メチル、水、及び酢酸メチルを含むオーバーヘッド流を得ることを含む、酢酸を製造する方法である。好ましい態様では、該蒸気生成物流は、55〜75重量%の酢酸、24〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜8重量%の酢酸メチル、0.5〜14重量%の水、0.01〜0.8重量%のアセトアルデヒド、及び0.5重量%以下のヨウ化水素を含む。他の好ましい態様では、該蒸気生成物流は、60〜70重量%の酢酸、25〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜6.5重量%の酢酸メチル、1〜8重量%の水、0.01〜0.7重量%のアセトアルデヒド、及び0.1重量%以下のヨウ化水素を含む。該酢酸生成物流中に含まれる低濃度のヨウ化水素に加えて、該蒸気生成物流もまた0.1〜6重量%のヨウ化メチルと0.1〜6重量%の酢酸メチルを含んでいてもよい。該酢酸生成物流中の水濃度は1〜9重量%に維持される。   [0008] In one aspect, the invention provides for removing the reaction medium from the reactor, flushing the reaction medium with a liquid recycle stream, 45-75 wt% acetic acid, 24-36 wt% iodination. Separating into a steam product stream comprising methyl, up to 9 wt% methyl acetate, up to 15 wt% water, 0.005-1 wt% acetaldehyde, and up to 1 wt% hydrogen iodide; And at least a portion of the vapor product stream is distilled in an acetic acid product stream comprising acetic acid and 300 wppm or less hydrogen iodide, preferably 50 wppm or less hydrogen iodide, and methyl iodide, water, and methyl acetate. A method for producing acetic acid comprising obtaining an overhead stream. In a preferred embodiment, the steam product stream comprises 55-75 wt% acetic acid, 24-35 wt% methyl iodide, 0.5-8 wt% methyl acetate, 0.5-14 wt% water, 0 0.01 to 0.8 wt% acetaldehyde, and 0.5 wt% or less hydrogen iodide. In another preferred embodiment, the vapor product stream comprises 60-70 wt% acetic acid, 25-35 wt% methyl iodide, 0.5-6.5 wt% methyl acetate, 1-8 wt% water. 0.01 to 0.7% by weight of acetaldehyde, and 0.1% by weight or less of hydrogen iodide. In addition to the low concentration of hydrogen iodide contained in the acetic acid product stream, the vapor product stream also contains 0.1 to 6% by weight methyl iodide and 0.1 to 6% by weight methyl acetate. Also good. The water concentration in the acetic acid product stream is maintained at 1-9% by weight.

[0009]一態様では、該液体リサイクル流は、0.01〜0.5重量%の金属触媒、5〜20重量%のヨウ化リチウム、10〜2500wppmの腐食性金属、60〜90重量%の酢酸、0.5〜5重量%のヨウ化メチル、0.1〜5重量%の酢酸メチル、0.1〜8重量%の水、0.0001〜1重量%のアセトアルデヒド、及び0.0001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む。   [0009] In one aspect, the liquid recycle stream comprises 0.01-0.5 wt% metal catalyst, 5-20 wt% lithium iodide, 10-2500 wppm corrosive metal, 60-90 wt%. Acetic acid, 0.5-5 wt% methyl iodide, 0.1-5 wt% methyl acetate, 0.1-8 wt% water, 0.0001-1 wt% acetaldehyde, and 0.0001- Contains 0.5 wt% hydrogen iodide.

[0010]該第1の塔(例えば、軽質分留塔)からのオーバーヘッド流を相分離して軽質液相と重質液相を形成してもよい。該軽質液相は、1〜40重量%の酢酸、10重量%以下のヨウ化メチル、1〜50重量%の酢酸メチル、40〜80重量%の水、5重量%以下のアセトアルデヒド、及び2重量%以下のヨウ化水素を含んでいてもよい。該軽質液相は、15〜25重量%の酢酸、1〜5重量%のヨウ化メチル、1〜10重量%の酢酸メチル、60〜75重量%の水、0.1〜0.7重量%のアセトアルデヒド、及び0.001〜0.5重量%のヨウ化水素を含むことがより好ましい場合がある。   [0010] The overhead stream from the first column (eg, light fractionator) may be phase separated to form a light liquid phase and a heavy liquid phase. The light liquid phase comprises 1 to 40 wt% acetic acid, 10 wt% or less methyl iodide, 1 to 50 wt% methyl acetate, 40 to 80 wt% water, 5 wt% or less acetaldehyde, and 2 wt% % Of hydrogen iodide may be contained. The light liquid phase is 15-25 wt% acetic acid, 1-5 wt% methyl iodide, 1-10 wt% methyl acetate, 60-75 wt% water, 0.1-0.7 wt% It may be more preferable to contain acetaldehyde and hydrogen iodide of 0.001 to 0.5% by weight.

[0011]他の態様では、本発明は、フラッシュ容器で反応器から取り出した反応媒体を液体リサイクル流と、45〜75重量%の酢酸、24〜36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む蒸気生成物流とに分離すること、及び第1の塔で該蒸気生成物流の少なくとも一部を蒸留して酢酸及び0.1〜6重量%のヨウ化メチルを含む酢酸生成物流と、ヨウ化メチル、水、及び酢酸メチルを含むオーバーヘッド流を得ることを含む、酢酸を製造する方法である。   [0011] In another embodiment, the present invention provides a reaction medium removed from the reactor in a flash vessel with a liquid recycle stream, 45-75 wt% acetic acid, 24-36 wt% methyl iodide, 9 wt% Separating into a steam product stream comprising the following methyl acetate, 15 wt% or less water, 0.005 to 1 wt% acetaldehyde, and 1 wt% or less hydrogen iodide; Acetic acid comprising distilling at least a portion of the product stream to obtain an acetic acid product stream comprising acetic acid and 0.1 to 6 weight percent methyl iodide and an overhead stream comprising methyl iodide, water, and methyl acetate. It is a method of manufacturing.

[0012]他の態様では、本発明は、45〜75重量%の酢酸、24〜36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む混合物を蒸留してヨウ化メチルを含むオーバーヘッド流と、酢酸を含む側部取り出し流とを形成すること、及び該オーバーヘッド流を凝縮させて、分離した液相を形成することを含む、酢酸を製造する方法である。該混合物は、0.005〜1重量%のアセトアルデヒドを含んでいてもよい。一態様では、該側部取り出し流において、水濃度は1〜3重量%に維持されており、ヨウ化水素濃度は300wppm以下に維持されている。   [0012] In other embodiments, the invention provides 45-75 wt% acetic acid, less than 24-36 wt% methyl iodide, 9 wt% or less methyl acetate, 15 wt% or less water, and 1 wt% Distilling a mixture comprising hydrogen iodide to form an overhead stream comprising methyl iodide and a side withdrawal stream comprising acetic acid, and condensing the overhead stream to form a separate liquid phase A method for producing acetic acid. The mixture may contain 0.005 to 1% by weight of acetaldehyde. In one aspect, in the side withdrawal stream, the water concentration is maintained at 1-3 wt% and the hydrogen iodide concentration is maintained at 300 wppm or less.

[0013]本発明は、添付の非限定的な図面によって十分に理解されよう。
[0014]
本発明に係る酢酸製造を示す概略図である。
[0013] The invention will be more fully understood from the accompanying non-limiting drawings.
[0014]
It is the schematic which shows acetic acid manufacture based on this invention.

導入
[0015]メタノールのカルボニル化による酢酸の製造は、反応器で反応媒体を形成することと、フラッシュ容器でこの反応媒体をフラッシュさせて液体リサイクル流と蒸気生成物流を形成することを含む。その後、蒸気生成物流を1基以上の蒸留塔で蒸留して副生成物を除去し、酢酸生成物を形成する。本発明は、フラッシュ工程で形成される蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度を特定の値に維持することにより副生成物の形成を抑制しつつ、酢酸を製造する方法を提供する。ヨウ化メチルはカルボニル化触媒に有用な促進剤である。しかしながら、分離時にヨウ化メチルは、反応媒体から分離される酢酸とともに濃縮する傾向があるため、分離して反応媒体に戻し、逃亡的(fugitive)放出による多大な損失を回避し、かつ酢酸生成物中のヨウ化物不純物を低減する必要がある。本発明によれば、ヨウ化メチル濃度を蒸気生成物中で十分なレベルに維持して製造率を高めつつ、蒸気生成物流から回収しなければならないヨウ化メチル量を低減させる。ヨウ化メチル量を低減させると、分離しなければならないヨウ化メチルの量が低減するため、蒸留塔の障害が除去されるという利点がある。蒸留塔の障害が除去されると、製造能力が高まり運転コストが削減するという利点がある。製造能力を高めることに加え、蒸気生成物中のヨウ化メチルを所望のレベルに維持することは、下流の蒸留塔のヨウ化水素濃度に好影響を及ぼし、その結果、ヨウ化水素レベルが低下し、腐食が抑制されるという利点もある。
Introduction
[0015] The production of acetic acid by methanol carbonylation involves forming a reaction medium in a reactor and flushing the reaction medium in a flash vessel to form a liquid recycle stream and a vapor product stream. The vapor product stream is then distilled in one or more distillation towers to remove by-products and form an acetic acid product. The present invention provides a method for producing acetic acid while suppressing the formation of by-products by maintaining the methyl iodide concentration in the vapor product stream formed in the flash step at a specific value. Methyl iodide is a useful promoter for carbonylation catalysts. However, during separation, methyl iodide tends to concentrate with the acetic acid separated from the reaction medium, so it is separated and returned to the reaction medium, avoiding significant losses due to fugitive release, and acetic acid product There is a need to reduce iodide impurities therein. The present invention reduces the amount of methyl iodide that must be recovered from the steam product stream while maintaining the methyl iodide concentration at a sufficient level in the steam product to increase production rates. Decreasing the amount of methyl iodide has the advantage that the amount of methyl iodide that must be separated is reduced, thereby eliminating the obstacles to the distillation column. If the obstacle of the distillation tower is removed, there is an advantage that the production capacity is increased and the operation cost is reduced. In addition to increasing production capacity, maintaining methyl iodide in the steam product at the desired level has a positive effect on the concentration of hydrogen iodide in the downstream distillation column, resulting in lower hydrogen iodide levels. However, there is an advantage that corrosion is suppressed.

[0016]一態様では、蒸気生成物流は、蒸気生成物流の総重量に対して24〜36重量%未満のヨウ化メチル、例えば24〜35重量%のヨウ化メチル、より好ましくは25〜35重量%のヨウ化メチルを含む。米国特許第7,820,855号に示すように、反応器からフラッシュ容器への質量流量に基づくヨウ化メチル濃度が低下するにつれて、製造率も低下する。本発明は、米国特許第7,820,855号に記載されたような質量流量における低下を招くことなく、高い製造率を維持することを目的とする。   [0016] In one aspect, the steam product stream is less than 24-36% by weight methyl iodide, such as 24-35% by weight methyl iodide, more preferably 25-35% by weight, based on the total weight of the steam product stream. % Methyl iodide. As shown in US Pat. No. 7,820,855, the production rate decreases as the methyl iodide concentration based on the mass flow rate from the reactor to the flash vessel decreases. An object of the present invention is to maintain a high production rate without causing a decrease in mass flow rate as described in US Pat. No. 7,820,855.

[0017]ヨウ化メチル濃度が24重量%未満であると、製造率が低下し、望ましくない。一方、蒸気生成物流のヨウ化メチル濃度が36重量%以上であると、ヨウ化メチルを除去するのに必要な蒸留塔への負荷が増加し、製造能力に影響を及ぼす。ヨウ化メチルを蒸気生成物流で排除することはできない。蒸気生成物中のヨウ化メチル濃度を24〜36重量%未満の範囲に維持することは、ヨウ化メチルの加水分解によるヨウ化水素の形成を制御するのに重要である。ヨウ化水素は、公知の腐食性化合物であるが、蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度が36重量%超になると濃縮することがあり、望ましくない。従って、蒸気生成物流中のヨウ化メチルが24重量%〜36重量%未満であると、ヨウ化水素を所望に制御することができる。   [0017] If the methyl iodide concentration is less than 24% by weight, the production rate decreases, which is not desirable. On the other hand, if the methyl iodide concentration of the steam product stream is 36% by weight or more, the load on the distillation column necessary for removing methyl iodide increases, which affects the production capacity. Methyl iodide cannot be excluded by the steam product stream. Maintaining the methyl iodide concentration in the vapor product in the range of less than 24-36% by weight is important for controlling the formation of hydrogen iodide by hydrolysis of methyl iodide. Hydrogen iodide is a known corrosive compound, but is undesirable because the concentration of methyl iodide in the vapor product stream can be over 36% by weight. Therefore, hydrogen iodide can be controlled as desired when methyl iodide in the steam product stream is less than 24% by weight to less than 36% by weight.

[0018]オンライン測定技術を用いて蒸気生成物をサンプリングしてヨウ化メチル含有量を測定し、リアルタイムあるいは近リアルタイムでフィードバックを行ってもよい。オンラインでの蒸気生成物流のサンプリングは、液体反応媒体をサンプリングするよりも容易である。また、蒸気生成物中のヨウ化メチル濃度は、反応器中のヨウ化メチル濃度と相関しており、間接的に反応器中のヨウ化メチル濃度を示している。蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度を一定に維持する能力は、ヨウ化メチルを反応器に添加する予定を設定するのに有益である。例えば、商業的な方法では、逃亡的放出や分離系での各種排気流の使用によって少量のヨウ化メチルが失われる。蒸気生成物中のヨウ化メチル濃度が低下した場合、さらにヨウ化メチルを反応器に添加してもよい。逆にヨウ化メチル濃度が高すぎる場合、軽質分留塔からの重質液相の一部を系から除去してもよい。   [0018] The vapor product may be sampled using on-line measurement techniques to measure methyl iodide content, and feedback may be provided in real time or near real time. Online vapor product stream sampling is easier than sampling a liquid reaction medium. Further, the methyl iodide concentration in the vapor product is correlated with the methyl iodide concentration in the reactor, and indirectly indicates the methyl iodide concentration in the reactor. The ability to maintain a constant methyl iodide concentration in the steam product stream is beneficial in setting a schedule for adding methyl iodide to the reactor. For example, in commercial methods, small amounts of methyl iodide are lost due to fugitive emissions and the use of various exhaust streams in the separation system. If the methyl iodide concentration in the vapor product is reduced, more methyl iodide may be added to the reactor. Conversely, if the methyl iodide concentration is too high, a portion of the heavy liquid phase from the light fractionator may be removed from the system.

[0019]蒸気生成物流は、ヨウ化メチルに加えて、酢酸、酢酸メチル及び水も含む。ヨウ化水素、アセトアルデヒド、プロピオン酸等の副生成物も蒸気生成物流中に存在することがある。反応物質、すなわちメタノールと一酸化炭素は、消費されなかった場合には、蒸気生成物流中に回収してもよい。一態様では、蒸気生成物流は、蒸気生成物流の総重量に対して45〜75重量%の酢酸、24〜36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、及び15重量%以下の水を含む。蒸気生成物流は、55〜75重量%の酢酸、24〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜8重量%の酢酸メチル、及び0.5〜14重量%の水を含むことがより好ましい。さらに好ましい態様では、蒸気生成物流は、60〜70重量%の酢酸、25〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜6.5重量%の酢酸メチル、及び1〜8重量%の水を含む。蒸気生成物流中のアセトアルデヒド濃度は、蒸気生成物流の総重量に対して0.005〜1重量%、例えば0.01〜0.8重量%、または0.01〜0.7重量%であってもよい。ある態様では、アセトアルデヒドは0.01重量%未満の量で存在してもよい。また、アセトアルデヒドに加えて、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、2−エチルクロトンアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、及びこれらのアルドール縮合物等、その他の過マンガン酸還元化合物(「PRC」)が存在していることがある。これらの化合物が蒸気生成物流中に存在する場合は、一般にアセトアルデヒド濃度と同等またはそれ以下の量である。蒸気生成物流は、蒸気生成物流の総重量に対して1重量%以下、例えば0.5重量%以下、または0.1重量%以下の量でヨウ化水素を含んでいてもよい。蒸気生成物流は実質的にプロピオン酸を含まない、すなわち、含まれるプロピオン酸の量が蒸気生成物流の総重量に対して0.0001重量%未満であることが好ましい。   [0019] In addition to methyl iodide, the vapor product stream also includes acetic acid, methyl acetate and water. By-products such as hydrogen iodide, acetaldehyde, propionic acid may also be present in the vapor product stream. The reactants, i.e. methanol and carbon monoxide, may be recovered in the steam product stream if not consumed. In one aspect, the steam product stream comprises 45-75% by weight acetic acid, 24-36% by weight methyl iodide, 9% by weight or less methyl acetate, and 15% by weight or less, based on the total weight of the steam product stream. Of water. More preferably, the steam product stream comprises 55-75 wt% acetic acid, 24-35 wt% methyl iodide, 0.5-8 wt% methyl acetate, and 0.5-14 wt% water. . In a further preferred embodiment, the steam product stream comprises 60-70 wt% acetic acid, 25-35 wt% methyl iodide, 0.5-6.5 wt% methyl acetate, and 1-8 wt% water. Including. The acetaldehyde concentration in the steam product stream is 0.005 to 1% by weight, for example 0.01 to 0.8% by weight, or 0.01 to 0.7% by weight, based on the total weight of the steam product stream. Also good. In some embodiments, acetaldehyde may be present in an amount less than 0.01% by weight. In addition to acetaldehyde, other permanganate reducing compounds ("PRC") such as acetone, methyl ethyl ketone, butyraldehyde, crotonaldehyde, 2-ethylcrotonaldehyde, 2-ethylbutyraldehyde, and aldol condensates thereof may be used. May exist. When these compounds are present in the vapor product stream, they are generally in an amount equal to or less than the acetaldehyde concentration. The steam product stream may comprise hydrogen iodide in an amount of 1% by weight or less, such as 0.5% by weight or less, or 0.1% by weight or less, based on the total weight of the steam product stream. It is preferred that the steam product stream is substantially free of propionic acid, i.e., the amount of propionic acid included is less than 0.0001% by weight relative to the total weight of the steam product stream.

[0020]本発明はまた、特に蒸留工程時に水の純生産量を制御することにより、分離系中の水のバランスを容易に維持するという利点がある。その結果、本発明は、水分の増加を抑制または防止し、系から水を排出する必要性を抑えるという利点がある。水の排出はまた、ヨウ化メチル等の触媒促進剤の損失につながる場合があるという不利益がある。例示的態様では、蒸留工程での水の純生産量の増加は、蒸留工程に供給される蒸気生成物流中の水濃度に対して、0.5%未満、例えば0.1%未満、または0.05%未満である。これに対して、米国特許第9,006,483号には、水の形成につながる反応を促進することが記載されており、蒸留工程にさらに水が添加される。これら反応の促進と水の添加により水の純生産量の増加が大きくなり、蒸留装置への負荷が増加すると予想される。   [0020] The present invention also has the advantage of easily maintaining the water balance in the separation system, particularly by controlling the net production of water during the distillation process. As a result, the present invention has the advantage of suppressing or preventing an increase in moisture and reducing the need to drain water from the system. Water discharge also has the disadvantage that it can lead to the loss of catalyst promoters such as methyl iodide. In exemplary embodiments, the increase in the net production of water in the distillation process is less than 0.5%, such as less than 0.1%, or 0, relative to the water concentration in the steam product stream fed to the distillation process. .05% or less. In contrast, US Pat. No. 9,006,483 describes promoting a reaction leading to the formation of water, and water is further added to the distillation step. The promotion of these reactions and the addition of water are expected to increase the net production of water and increase the load on the distillation apparatus.

[0021]蒸気生成物流は、例えば第1の塔(軽質分留塔という場合もある)等の蒸留塔に供給される。任意の一態様では、蒸気生成物流の一部を凝縮してもよい。第1の塔では蒸気生成物流を分離してオーバーヘッド流、生成物流を形成し、必要に応じて底部流を形成してもよい。酢酸生成物流を側部取り出し流として、より好ましくは液体側部取り出し流として取り出してもよい。一態様では、酢酸生成物流は主に酢酸を含み、また水、ヨウ化メチル、酢酸メチル、あるいはヨウ化水素を含んでいてもよい。側部取り出し流に引き出された酢酸生成物流は、側部取り出し流の総重量に対して90重量%超、例えば94重量%超、または96重量%超の酢酸を含むことが好ましい。範囲に関していえば、酢酸生成物流は90〜99重量%、例えば91〜98重量%の酢酸を含む。このような濃度であれば、第1の塔に供給された酢酸の大部分を側部取り出し流に取り出してさらなる精製に付すことができる。第1の塔のオーバーヘッドまたは底部に少量の酢酸が存在する場合があるが、そこで酢酸を生成物として回収しないことが好ましい。   [0021] The steam product stream is supplied to a distillation column such as a first column (sometimes referred to as a light fractionator). In one optional aspect, a portion of the steam product stream may be condensed. In the first column, the vapor product stream may be separated to form an overhead stream, a product stream, and a bottom stream may be formed as required. The acetic acid product stream may be withdrawn as a side withdrawal stream, more preferably as a liquid side withdrawal stream. In one aspect, the acetic acid product stream contains primarily acetic acid and may contain water, methyl iodide, methyl acetate, or hydrogen iodide. It is preferred that the acetic acid product stream withdrawn into the side withdrawal stream comprises greater than 90%, such as greater than 94% or 96% by weight acetic acid, based on the total weight of the side withdrawal stream. In terms of range, the acetic acid product stream contains 90-99% by weight acetic acid, for example 91-98% by weight. At such concentrations, the bulk of the acetic acid fed to the first column can be removed to the side draw stream for further purification. There may be a small amount of acetic acid in the overhead or bottom of the first column, but it is preferred not to recover acetic acid as a product there.

[0022]本発明の方法は、側部取り出し流中の水濃度を1〜9重量%、例えば1〜3重量%、より好ましくは1.1〜2.5重量%に維持する工程を含むことが好ましい。側部取り出し流中のヨウ化水素濃度は300wppm以下、例えば100wppm以下、または50wppm以下であってもよい。範囲に関していえば、側部取り出し流は、側部取り出し流の総重量に対して0.05〜300wppm、例えば0.1〜50wppm、または5〜30wppmのヨウ化水素を含むことが好ましい。ヨウ化水素は、3〜8重量%の量で水を含む酢酸−水混合物に可溶であり、水濃度が低下するとヨウ化水素の溶解性も低下する。この相関関係はヨウ化水素の揮発性を高め、その結果、塔のオーバーヘッドに回収されるヨウ化水素量は減少する。ヨウ化水素が腐食性を有することが示されているが、所定量のヨウ化水素がある条件下では触媒として有益に作用する場合がある。そのような触媒としては、米国特許第7,223,883号(所定の酢酸分離方法でジメチルエーテルを形成する利点が記載されている)に記載のジメチルエーテルを形成するための触媒が挙げられるが、この特許の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。   [0022] The method of the present invention comprises the step of maintaining the water concentration in the side withdrawal stream at 1 to 9 wt%, such as 1 to 3 wt%, more preferably 1.1 to 2.5 wt%. Is preferred. The hydrogen iodide concentration in the side withdrawal stream may be 300 wppm or less, such as 100 wppm or less, or 50 wppm or less. In terms of range, it is preferred that the side withdrawal stream comprises 0.05 to 300 wppm, such as 0.1 to 50 wppm, or 5 to 30 wppm hydrogen iodide, based on the total weight of the side withdrawal stream. Hydrogen iodide is soluble in an acetic acid-water mixture containing water in an amount of 3-8% by weight, and the solubility of hydrogen iodide decreases as the water concentration decreases. This correlation increases the volatility of hydrogen iodide so that the amount of hydrogen iodide recovered in the tower overhead is reduced. Although hydrogen iodide has been shown to be corrosive, it may beneficially act as a catalyst under certain conditions of a given amount of hydrogen iodide. Such catalysts include the catalysts for forming dimethyl ether described in US Pat. No. 7,223,883 (which describes the advantages of forming dimethyl ether by a predetermined acetic acid separation method). The entire contents of the patent are incorporated herein by reference.

[0023]側部取り出し流はまた、側部取り出し流の総重量に対して0.1〜6重量%の1種以上のヨウ化C−C14アルキル、特にヨウ化メチルを含んでいてもよい。ヨウ化ヘキシル等、その他のヨウ化アルキルもまたアセトアルデヒド等のカルボニル不純物から形成されることがある。側部取り出し流は、0.5〜3重量%の1種以上のヨウ化C−C14アルキルを含むことが好ましい。水の存在により、側部取り出し流はまた、側部取り出し流の総重量に対して0.1〜6重量%、例えば0.5〜3重量%の濃度で酢酸メチルを含んでいてもよい。 [0023] side draw stream may also contain one or more iodide C 1 -C 14 alkyl 0.1-6% by weight relative to the total weight of the side draw stream, also particularly include methyl iodide Good. Other alkyl iodides such as hexyl iodide may also be formed from carbonyl impurities such as acetaldehyde. The side withdrawal stream preferably contains 0.5 to 3% by weight of one or more iodide C 1 -C 14 alkyl. Due to the presence of water, the side withdrawal stream may also contain methyl acetate at a concentration of 0.1 to 6% by weight, for example 0.5 to 3% by weight, based on the total weight of the side withdrawal stream.

[0024]蒸気生成物流中のヨウ化メチルを所望の濃度に維持することは、米国特許第9,006,483号等、第1の塔に供給される蒸気生成物中の水及び酢酸メチル濃度に着目した他の方法に対する改良点である。水や酢酸メチルと異なり、ヨウ化メチルの損失は、その重要な価値のためコストの面で大きな損失を表している可能性がある。したがって、本発明では、価値の高い触媒促進剤(例えば、ヨウ化メチル)を回収することができるが、これを分離して反応器に戻してもよい。   [0024] Maintaining the desired concentration of methyl iodide in the vapor product stream is a measure of the water and methyl acetate concentrations in the vapor product fed to the first column, such as US Pat. No. 9,006,483. This is an improvement over other methods that focus on. Unlike water and methyl acetate, the loss of methyl iodide can represent a significant loss in cost due to its significant value. Therefore, in the present invention, a highly valuable catalyst promoter (for example, methyl iodide) can be recovered, but this may be separated and returned to the reactor.

[0025]側部取り出し流中のヨウ化水素濃度は、滴定試薬として酢酸リチウムを用いて電位差滴定により求められる。他の方法としては、ヨウ化水素の含有量を計算によって間接的に求める方法がある。例えば、米国特許公開第2013/0310603号では、ヨウ化物塩の形態(共触媒及びヨウ化金属に由来するヨウ化物を含む)に由来するヨウ化物イオン濃度をヨウ化物イオン(I)の総濃度から減じることによりヨウ化物イオン濃度を算出してもよいことが示されている。このような間接計算技術は、通常は不正確であり、元になるイオン測定方法が不正確であるために実際のヨウ化水素濃度が十分に示されない。また、この間接計算技術では他のヨウ化物形態を勘定にいれていない。その理由として、金属陽イオンを測定して、この陽イオンがすべてヨウ化物陰イオンとのみ結合することを前提としているが、これは誤りであって、実際にはこれら金属陽イオンは酢酸陰イオンや触媒陰イオン等の他の陰イオンと結合する場合があるからである。これに対して、本発明によるヨウ化水素濃度の直接測定は、系内の実際のヨウ化水素濃度を反映することができ、0.01%もの低さの確度が得られるという利点がある。
反応工程
[0026]一例としての反応及び酢酸回収系100を図1に示す。図に示すように、メタノール含有供給流101と一酸化炭素含有供給流102を液相カルボニル化反応器105に向けて、カルボニル化反応を行って酢酸を形成する。
[0025] The concentration of hydrogen iodide in the side withdrawal stream is determined by potentiometric titration using lithium acetate as the titration reagent. As another method, there is a method of indirectly obtaining the content of hydrogen iodide by calculation. For example, in U.S. Patent Publication No. 2013/0310603, the iodide ion concentration derived from iodide salt forms (including iodides derived from cocatalysts and metal iodides) is the total concentration of iodide ions (I ). It is shown that the iodide ion concentration may be calculated by subtracting from. Such indirect calculation techniques are usually inaccurate, and the actual ion concentration measurement method is inaccurate, so that the actual hydrogen iodide concentration is not sufficiently shown. Also, this indirect calculation technique does not account for other iodide forms. The reason for this is that measuring metal cations assumes that all of these cations bind only to iodide anions, but this is incorrect, and in fact these metal cations are acetate anions. This is because it may bind to other anions such as catalyst anions. On the other hand, the direct measurement of the hydrogen iodide concentration according to the present invention can reflect the actual hydrogen iodide concentration in the system, and has an advantage that an accuracy as low as 0.01% can be obtained.
Reaction process
[0026] An exemplary reaction and acetic acid recovery system 100 is shown in FIG. As shown in the figure, a methanol-containing feed stream 101 and a carbon monoxide-containing feed stream 102 are directed to a liquid phase carbonylation reactor 105 to perform a carbonylation reaction to form acetic acid.

[0027]メタノール含有供給流101は、メタノール、ジメチルエーテル、及び酢酸メチルからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。メタノール含有供給流101は、一部は新たな供給に由来するものであってもよく、あるいは前記系からリサイクルされたものであってもよい。メタノールおよび/またはその反応性誘導体の少なくとも数種は、酢酸とのエステル化反応により液体反応媒体で酢酸メチルに変換される。   [0027] The methanol-containing feed stream 101 may include at least one selected from the group consisting of methanol, dimethyl ether, and methyl acetate. The methanol-containing feed stream 101 may be partially derived from a new supply or may be recycled from the system. At least some of the methanol and / or reactive derivatives thereof are converted to methyl acetate in a liquid reaction medium by an esterification reaction with acetic acid.

[0028]カルボニル化の通常の反応温度は150〜250℃である。好ましい温度範囲は180〜225℃である。反応器内の一酸化炭素分圧は大きく変動することがあるが、通常は2〜30atm、例えば3〜10atmである。反応器内の水素分圧は、通常は0.05〜2atm、例えば0.25〜1.9atmである。副生成物の分圧と含有される液体の蒸気圧のため、反応器の全圧は15〜40atmの範囲である。酢酸の製造率は5〜50モル/L・h、例えば10〜40モル/L・h、好ましくは約15〜35モル/L・hであってもよい。   [0028] The usual reaction temperature for carbonylation is 150-250 ° C. A preferred temperature range is 180-225 ° C. The carbon monoxide partial pressure in the reactor may vary greatly, but is usually 2-30 atm, for example 3-10 atm. The hydrogen partial pressure in the reactor is usually 0.05 to 2 atm, for example 0.25 to 1.9 atm. Due to the partial pressure of by-products and the vapor pressure of the liquid contained, the total pressure in the reactor is in the range of 15-40 atm. The production rate of acetic acid may be 5 to 50 mol / L · h, for example 10 to 40 mol / L · h, preferably about 15 to 35 mol / L · h.

[0029]カルボニル化反応器105は、撹拌器付きまたは撹拌器なしの、撹拌容器または気泡塔式容器であることが好ましい。この中で反応液またはスラリーの含有量を、好ましくは自動的に、好ましくは通常運転中は実質的に一定であるように所定の値に維持する。必要に応じて、新たなメタノール、一酸化炭素、及び十分な水を連続的にカルボニル化反応器105に導入して反応媒体中の好適な濃度を維持する。   [0029] The carbonylation reactor 105 is preferably a stirred vessel or bubble column vessel with or without a stirrer. In this, the content of the reaction liquid or slurry is maintained at a predetermined value, preferably automatically, and preferably substantially constant during normal operation. If necessary, fresh methanol, carbon monoxide, and sufficient water are continuously introduced into the carbonylation reactor 105 to maintain a suitable concentration in the reaction medium.

[0030]金属触媒はVIII族金属を含んでいてもよい。好適なVIII族触媒としては、ロジウム触媒および/またはイリジウム触媒が挙げられる。ロジウム触媒を用いる場合、当該分野で周知であるように、[Rh(CO)陰イオンを含む平衡混合物としてロジウムが触媒溶液中に存在するようにロジウム触媒を任意の好適な形態で添加してもよい。本明細書に記載した方法の反応混合物中に維持されてもよいヨウ化物塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、四級アンモニウム、ホスホニウム塩の可溶性塩、またはこれらの混合物の形態であってもよい。ある態様では、触媒共促進剤はヨウ化リチウム、酢酸リチウム、またはこれらの混合物である。塩共促進剤は、ヨウ化物塩を生成する非ヨウ化物塩として添加してもよい。ヨウ化物触媒安定化剤は反応系に直接導入してもよい。あるいは、ヨウ化物塩はin-situで生成してもよい。その理由として、反応系の運転条件下では反応媒体中で広範囲の非ヨウ化物塩前駆体がヨウ化メチルまたはヨウ素水素酸と反応して対応する共促進ヨウ化物塩安定化剤を生成するからである。ロジウム触媒及びヨウ化物塩の生成についての詳細は、米国特許第5,001,259号、5,026,908号、5,144,068号、及び7,005,541号を参照のこと。これらの内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。イリジウム触媒を用いたメタノールのカルボニル化はよく知られており、一般に米国特許第5,942,460号、5,932,764号、5,883,295号、5,877,348号、5,877,347号、及び5,696,284号に記載されている。これらの内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。 [0030] The metal catalyst may comprise a Group VIII metal. Suitable Group VIII catalysts include rhodium catalysts and / or iridium catalysts. When using a rhodium catalyst, as is well known in the art, [Rh (CO) 2 I 2] - any suitable form of rhodium catalyst as rhodium equilibrium mixture containing anions present in the catalyst solution May be added. The iodide salt that may be maintained in the reaction mixture of the methods described herein may be in the form of an alkali metal, alkaline earth metal, quaternary ammonium, a soluble salt of a phosphonium salt, or a mixture thereof. Good. In some embodiments, the catalyst co-promoter is lithium iodide, lithium acetate, or a mixture thereof. The salt co-promoter may be added as a non-iodide salt that produces an iodide salt. The iodide catalyst stabilizer may be introduced directly into the reaction system. Alternatively, the iodide salt may be generated in-situ. This is because, under the operating conditions of the reaction system, a wide range of non-iodide salt precursors react with methyl iodide or iodohydroacid in the reaction medium to produce the corresponding co-promoted iodide salt stabilizer. is there. See US Pat. Nos. 5,001,259, 5,026,908, 5,144,068, and 7,005,541 for details on rhodium catalyst and iodide salt formation. The entire contents of which are incorporated herein by reference. Carbonylation of methanol using iridium catalysts is well known and is generally described in U.S. Pat. Nos. 5,942,460, 5,932,764, 5,883,295, 5,877,348, 5, 877,347 and 5,696,284. The entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0031]触媒系のハロゲン含有触媒促進剤としては、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、及びハロゲン化置換アルキルまたはハロゲン化置換アリール等の有機ハロゲン化物が挙げられる。ハロゲン含有触媒促進剤はハロゲン化アルキルの形態で存在することが好ましい。ハロゲン含有触媒促進剤は、カルボニル化されている供給アルコールのアルキルラジカルと対応するアルキルラジカルを有するハロゲン化アルキルの形態で存在することがより好ましい。従って、メタノールの酢酸へのカルボニル化においてハロゲン化物促進剤は、ハロゲン化メチル、より好ましくはヨウ化メチルを含む。一態様では、蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度を24重量%〜36重量%未満の値に維持する。一態様では、反応媒体のヨウ化メチル濃度は7重量%以下、例えば4〜7重量%であってもよい。   [0031] Halogen-containing catalyst promoters in the catalyst system include alkyl halides, aryl halides, and organic halides such as halogenated substituted alkyls or halogenated substituted aryls. The halogen-containing catalyst promoter is preferably present in the form of an alkyl halide. More preferably, the halogen-containing catalyst promoter is present in the form of an alkyl halide having an alkyl radical corresponding to the alkyl radical of the carbonylated feed alcohol. Thus, in the carbonylation of methanol to acetic acid, the halide promoter includes methyl halide, more preferably methyl iodide. In one aspect, the methyl iodide concentration in the steam product stream is maintained at a value of from 24% to less than 36% by weight. In one aspect, the methyl iodide concentration of the reaction medium may be 7 wt% or less, such as 4-7 wt%.

[0032]反応媒体の成分を規定限界範囲内に維持して十分量の酢酸を確実に製造する。反応媒体は、例えばロジウム触媒等の金属触媒を200〜3000wppm、例えば800〜3000wppm、または900〜1500wppmの濃度で含有する。反応媒体中の水濃度を15重量%以下、例えば0.1重量%〜14重量%、0.2重量%〜10重量%、または0.25重量%〜5重量%に維持する。反応は水の少ない条件下で行われ、反応媒体は0.1〜4.1重量%、例えば0.1〜3.1重量%、または0.5〜2.8重量%の水を含有することが好ましい。反応媒体中のヨウ化メチル濃度は、3〜20重量%、4〜13.9重量%、または4〜7重量%に維持される。反応媒体中の例えばヨウ化リチウム等のヨウ化物塩の濃度は、1〜25重量%、例えば2〜20重量%、または3〜20重量%に維持される。反応媒体中の酢酸メチルの濃度は、0.5〜30重量%、例えば0.3〜20重量%、または0.6〜4.1重量%に維持される。以下の量は反応媒体の総重量に基づく。反応媒体中の酢酸濃度は、一般に30重量%超、例えば40重量%超、または50重量%超である。   [0032] The reaction medium components are maintained within specified limits to ensure a sufficient amount of acetic acid is produced. The reaction medium contains, for example, a metal catalyst such as a rhodium catalyst at a concentration of 200 to 3000 wppm, such as 800 to 3000 wppm, or 900 to 1500 wppm. The water concentration in the reaction medium is maintained at 15 wt% or less, such as 0.1 wt% to 14 wt%, 0.2 wt% to 10 wt%, or 0.25 wt% to 5 wt%. The reaction is carried out under low water conditions, and the reaction medium contains 0.1 to 4.1% by weight of water, for example 0.1 to 3.1% by weight, or 0.5 to 2.8% by weight. It is preferable. The methyl iodide concentration in the reaction medium is maintained at 3-20 wt%, 4-13.9 wt%, or 4-7 wt%. The concentration of an iodide salt such as lithium iodide in the reaction medium is maintained at 1 to 25 wt%, such as 2 to 20 wt%, or 3 to 20 wt%. The concentration of methyl acetate in the reaction medium is maintained at 0.5-30% by weight, such as 0.3-20% by weight, or 0.6-4.1% by weight. The following amounts are based on the total weight of the reaction medium. The concentration of acetic acid in the reaction medium is generally greater than 30% by weight, for example greater than 40% by weight or greater than 50% by weight.

[0033]ある態様では、所望のカルボン酸と、アルコール、望ましくはカルボニル化に用いるアルコールと、ヨウ化水素として存在するヨウ化物イオンに加えて別のヨウ化物イオンとからなる反応媒体中のエステル濃度を維持することにより水濃度が低くても所望の反応速度が得られる。所望のエステルは酢酸メチルである。別のヨウ化物イオンはヨウ化物塩であることが望ましく、ヨウ化リチウム(LiI)が好ましい。水濃度が低いと、酢酸メチル及びヨウ化リチウムは、これらの成分がそれぞれ比較的高い濃度で存在するときのみ反応速度促進剤として作用すること、またこれらの成分の両方が同時に存在するときに促進がより高まることがわかった。   [0033] In one embodiment, the ester concentration in the reaction medium consisting of the desired carboxylic acid, an alcohol, preferably the alcohol used for carbonylation, and another iodide ion in addition to the iodide ion present as hydrogen iodide. By maintaining the above, a desired reaction rate can be obtained even when the water concentration is low. The desired ester is methyl acetate. The other iodide ion is desirably an iodide salt, and lithium iodide (LiI) is preferred. At low water concentrations, methyl acetate and lithium iodide act as kinetic promoters only when these components are present in relatively high concentrations, respectively, and promote when both of these components are present simultaneously. Was found to increase.

[0034]メタノールの酢酸生成物へのカルボニル化反応は、カルボニル化生成物を形成するのに好適な温度及び圧力条件でロジウム触媒、ヨウ化メチル(MeI)促進剤、酢酸メチル(MeAc)、及び別の可溶性ヨウ化物塩を含有する酢酸溶媒反応媒体にバブリングにより供給される一酸化炭素ガスとメタノールとを接触させることにより行ってもよい。一般に、重要なのは触媒系中のヨウ化物イオン濃度であって、ヨウ化物と結合する陽イオンの濃度ではないこと、及びヨウ化物が所定のモル濃度である場合、陽イオンの性質はヨウ化物濃度の効果ほど重要ではないことが認識されている。塩が十分に反応媒体に可溶であって所望の量のヨウ化物を提供することができれば、どのようなヨウ化金属塩も、またはどのような有機陽イオンもしくはその他の陽イオンのヨウ化物塩、例えばアミンまたはホスフィン化合物に基づく陽イオン(第3級または第4級陽イオンであってもよい)のヨウ化物塩も、反応媒体中で維持させてよい。ヨウ化物が金属塩である場合、オハイオ州クリーブランドCRCプレスから出版された「化学・物理便覧」2002−03(第83版)に記載されているように、周期表のIA族及びIIA族金属からなる群から選択される金属のヨウ化物塩であることが好ましい。特にアルカリヨウ化金属が有用であり、ヨウ化リチウムは特に好適である。低水カルボニル化工程では、ヨウ化物イオンの総濃度が1〜25重量%であるような量で、ヨウ化水素として存在するヨウ化物イオンに加えて別のヨウ化物イオンが触媒溶液に存在する。また、酢酸メチルは一般に0.5〜30重量%の量で存在し、ヨウ化メチルは一般に1〜25重量%の量で存在する。ロジウム触媒は一般に200〜3000wppmの量で存在する。   [0034] The carbonylation reaction of methanol to the acetic acid product is carried out at a temperature and pressure conditions suitable to form the carbonylated product, a rhodium catalyst, a methyl iodide (MeI) promoter, methyl acetate (MeAc), and It may be carried out by contacting carbon monoxide gas supplied by bubbling with methanol to an acetic acid solvent reaction medium containing another soluble iodide salt. In general, what is important is the concentration of iodide ion in the catalyst system, not the concentration of cation binding to iodide, and if the iodide is at a given molar concentration, the nature of the cation is determined by the iodide concentration. It is recognized that it is not as important as the effect. Any metal iodide salt or any organic cation or other cationic iodide salt provided that the salt is sufficiently soluble in the reaction medium to provide the desired amount of iodide. An iodide salt of a cation (which may be a tertiary or quaternary cation), for example based on an amine or phosphine compound, may also be maintained in the reaction medium. When the iodide is a metal salt, from the Group IA and IIA metals of the periodic table as described in “Chemical and Physical Handbook” 2002-03 (83rd edition) published by the Cleveland CRC Press, Ohio A metal iodide salt selected from the group consisting of In particular, alkali metal iodide is useful, and lithium iodide is particularly preferable. In the low water carbonylation step, other iodide ions are present in the catalyst solution in addition to the iodide ions present as hydrogen iodide in an amount such that the total concentration of iodide ions is 1 to 25% by weight. Also, methyl acetate is generally present in an amount of 0.5-30% by weight and methyl iodide is generally present in an amount of 1-25% by weight. The rhodium catalyst is generally present in an amount of 200 to 3000 wppm.

[0035]通常のカルボニル化工程では、一酸化炭素をカルボニル化反応器内、望ましくは撹拌器の下に連続的に導入し、撹拌器を用いて内容物を撹拌してもよい。供給ガスをこの撹拌手段により反応液全体に十分分散させることが好ましい。排気流106を反応器105から放出してガス副生成物の蓄積を防止し、反応器の所定の全圧で設定された一酸化炭素分圧を維持することが望ましい。反応器の温度を制御してもよく、反応器の所望の全圧を維持するのに十分な速度で一酸化炭素を供給する。液体反応媒体を含む流113は、反応器105から送り出される。   [0035] In a normal carbonylation process, carbon monoxide may be continuously introduced into the carbonylation reactor, preferably under a stirrer, and the contents may be stirred using the stirrer. It is preferable that the feed gas is sufficiently dispersed throughout the reaction solution by this stirring means. It is desirable to discharge the exhaust stream 106 from the reactor 105 to prevent accumulation of gas by-products and to maintain a carbon monoxide partial pressure set at a predetermined total pressure in the reactor. The temperature of the reactor may be controlled and carbon monoxide is fed at a rate sufficient to maintain the desired total pressure in the reactor. A stream 113 containing a liquid reaction medium is sent out of the reactor 105.

[0036]酢酸製造系は、酢酸を回収し、カルボニル化工程内で金属触媒、ヨウ化メチル、酢酸メチル、及び他の系の成分をリサイクルさせるのに用いる分離系108を備えることが好ましい。1種以上のリサイクル流を反応系に導入する前に混合してもよい。反応系は反応器とフラッシュ容器を含む。分離系はまた、カルボニル化反応器、そして系全体の水及び酢酸含有量を制御し、過マンガン酸還元化合物(PRC)の除去を容易にすることが好ましい。PRCとには、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、2−エチルクロトンアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、及びこれらのアルドール縮合物が含まれ得る。   [0036] The acetic acid production system preferably includes a separation system 108 that is used to recover acetic acid and recycle the metal catalyst, methyl iodide, methyl acetate, and other system components within the carbonylation process. One or more recycle streams may be mixed before being introduced into the reaction system. The reaction system includes a reactor and a flash vessel. The separation system also preferably controls the carbonylation reactor and the water and acetic acid content of the entire system to facilitate the removal of permanganate reducing compounds (PRC). PRC can include acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, butyraldehyde, crotonaldehyde, 2-ethylcrotonaldehyde, 2-ethylbutyraldehyde, and their aldol condensates.

[0037]反応媒体を、カルボニル化反応器105で一定のレベルに維持するのに十分な速度でカルボニル化反応器から取り出し、流113を経由させてフラッシュ容器110に供給する。反応器105とフラッシュ容器110は関連するポンプ、排気口、パイプ、バルブとともに反応系を構成する。フラッシュ分離は、80℃〜280℃の温度で絶対圧力0.25〜10atm、より好ましくは100℃〜260℃で絶対圧力0.3〜10atmで行ってもよい。一態様では、フラッシュ容器を反応器よりも低い圧力下で運転してもよい。フラッシュ容器110では、本願明細書に記載のように、フラッシュ分離工程で反応媒体を分離して酢酸とヨウ化メチルを含む蒸気生成物流112と、触媒含有溶液を含む液体リサイクル流111とを得る。   [0037] The reaction medium is removed from the carbonylation reactor at a rate sufficient to maintain a constant level in the carbonylation reactor 105 and fed to flash vessel 110 via stream 113. The reactor 105 and the flash vessel 110 constitute a reaction system together with related pumps, exhaust ports, pipes and valves. The flash separation may be performed at a temperature of 80 ° C. to 280 ° C. and an absolute pressure of 0.25 to 10 atm, more preferably 100 ° C. to 260 ° C. and an absolute pressure of 0.3 to 10 atm. In one aspect, the flash vessel may be operated under a lower pressure than the reactor. In the flash vessel 110, as described herein, the reaction medium is separated in a flash separation step to obtain a vapor product stream 112 containing acetic acid and methyl iodide and a liquid recycle stream 111 containing a catalyst-containing solution.

[0038]液体リサイクル流111は、酢酸、金属触媒、腐食性金属に加えて、その他の様々な化合物を含む。一態様では、液体リサイクル流は60〜90重量%の酢酸、0.01〜0.5重量%の金属触媒、10〜2500wppmの腐食性金属(例えば、ニッケル、鉄、クロム等)、5〜20重量%のヨウ化リチウム、0.5〜5重量%のヨウ化メチル、0.1〜5重量%の酢酸メチル、0.1〜8重量%の水、1重量%以下のアセトアルデヒド(例えば0.0001〜1重量%のアセトアルデヒド)、及び0.5重量%以下のヨウ化水素(例えば0.0001〜0.5重量%のヨウ化水素)を含む。   [0038] The liquid recycle stream 111 includes acetic acid, metal catalysts, corrosive metals, and various other compounds. In one aspect, the liquid recycle stream is 60-90 wt% acetic acid, 0.01-0.5 wt% metal catalyst, 10-2500 wppm corrosive metal (e.g., nickel, iron, chromium, etc.), 5-20 % By weight lithium iodide, 0.5-5% by weight methyl iodide, 0.1-5% by weight methyl acetate, 0.1-8% by weight water, 1% by weight or less acetaldehyde (e.g. 0001 to 1 wt% acetaldehyde), and 0.5 wt% or less hydrogen iodide (eg 0.0001 to 0.5 wt% hydrogen iodide).

[0039]蒸気生成物流112及び液体リサイクル流111の各流量は、変動してもよく、例示的な一態様ではフラッシュ容器110への流れの15%〜55%を蒸気生成物流112として除去し、45%〜85%を液体リサイクル流111として除去する。触媒含有溶液は、大部分が例えばロジウムおよび/またはイリジウム等の金属触媒とヨウ化物塩を含む酢酸であって、それより少量の酢酸メチル、ヨウ化メチル、及び水を含んでいてもよく、上述のように反応器105にリサイクルされる。米国特許第5,731,252号(その全内容が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているように、液体リサイクル流を反応器に戻す前に、スリップ流(slip stream)をイオン交換床等の腐食性金属除去床を通過させて任意の同伴腐食性金属を除去してもよい。また、米国特許第8,697,908号(その全内容が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているように、腐食性金属除去床を用いて、アミン等の窒素化合物を除去してもよい。   [0039] Each flow rate of the steam product stream 112 and the liquid recycle stream 111 may vary, and in an exemplary embodiment, 15% to 55% of the flow to the flash vessel 110 is removed as the steam product stream 112; 45% to 85% is removed as liquid recycle stream 111. The catalyst-containing solution is mostly acetic acid containing a metal catalyst such as rhodium and / or iridium and an iodide salt, and may contain smaller amounts of methyl acetate, methyl iodide, and water. As shown in FIG. Prior to returning the liquid recycle stream to the reactor, as described in US Pat. No. 5,731,252, the entire contents of which are incorporated herein by reference, the slip stream is ionized. Any entrained corrosive metal may be removed by passing through a corrosive metal removal bed such as an exchange bed. Also, as described in US Pat. No. 8,697,908 (the entire contents of which are incorporated herein by reference), a corrosive metal removal bed is used to remove nitrogen compounds such as amines. May be.

[0040]酢酸、ヨウ化メチル、及びアセトアルデヒドに加えて、蒸気生成物流112はまた、酢酸メチル、水、ヨウ化水素、及びその他のPRC(例えばクロトンアルデヒド等)を含んでいてもよい。反応器105から送り出されてフラッシュ容器110に供給される溶解ガスは、一酸化炭素の一部を含んでいるが、メタン、水素、及び二酸化炭素等のガス副生成物を含んでいてもよい。このような溶解ガスは、蒸気生成物流112の一部としてフラッシュ容器110から送り出される。一態様では、排気流106中の一酸化炭素をフラッシュ容器110の底部に供給してロジウムの安定性を高めてもよい。
酢酸の回収
[0041]酢酸の蒸留及び回収は特に本発明の目的のために限定されない。図1に示すように、24〜36重量%未満のヨウ化メチルを含む蒸気生成物流112を第1の塔120(軽質分留塔とも言う)に投入する。一態様では、蒸気生成物流112は酢酸、酢酸メチル、水、ヨウ化メチル、及びアセトアルデヒドに加えて、その他の不純物(ヨウ化水素等)および/または副生成物(クロトンアルデヒドおよび/またはプロピオン酸等)を含む。蒸留により低沸点オーバーヘッド蒸気流122と、精製酢酸生成物(好ましくは側部取り出し流123を経由して除去される)と、高沸点残渣流121とが得られる。酢酸の大部分は、側部取り出し流123に除去されるが、高沸点残渣流121からは酢酸がほとんど回収されないか、あるいは全く回収されないことが好ましい。
[0040] In addition to acetic acid, methyl iodide, and acetaldehyde, the vapor product stream 112 may also include methyl acetate, water, hydrogen iodide, and other PRCs such as crotonaldehyde. The dissolved gas sent from the reactor 105 and supplied to the flash vessel 110 contains a portion of carbon monoxide, but may contain gas by-products such as methane, hydrogen, and carbon dioxide. Such dissolved gas is delivered from the flash vessel 110 as part of the vapor product stream 112. In one aspect, carbon monoxide in the exhaust stream 106 may be supplied to the bottom of the flash vessel 110 to enhance rhodium stability.
Acetic acid recovery
[0041] The distillation and recovery of acetic acid is not particularly limited for the purposes of the present invention. As shown in FIG. 1, a vapor product stream 112 containing less than 24-36% by weight methyl iodide is charged to a first column 120 (also referred to as a light fractionation column). In one aspect, the vapor product stream 112 is in addition to acetic acid, methyl acetate, water, methyl iodide, and acetaldehyde, as well as other impurities (such as hydrogen iodide) and / or by-products (such as crotonaldehyde and / or propionic acid). )including. Distillation results in a low boiling overhead vapor stream 122, a purified acetic acid product (preferably removed via side draw stream 123), and a high boiling residue stream 121. Most of the acetic acid is removed to the side draw stream 123, but it is preferred that little or no acetic acid is recovered from the high boiling residue stream 121.

[0042]一態様では、低沸点オーバーヘッド蒸気流122は、5重量%超の水、例えば10重量%超の水、または25重量%超の水を含み、80重量%以下の水を含んでいてもよい。範囲に関していえば、低沸点オーバーヘッド蒸気流112は、5重量%〜80重量%、例えば10重量%〜70重量%、または25重量%〜60重量%の水を含んでいてもよい。水濃度が5重量%未満に低下すると、一般に反応系に戻される酢酸リサイクル流が増加し、精製系全体のリサイクル流が増加するので好ましくない。低沸点オーバーヘッド蒸気流122はまた水に加えて、酢酸メチル、ヨウ化メチル、及びPRC等のカルボニル不純物を含んでいてもよい。これらをオーバーヘッド蒸気流に濃縮させて側部取り出し流123の酢酸から除去することが好ましい。   [0042] In one aspect, the low boiling overhead vapor stream 122 comprises more than 5 wt% water, such as more than 10 wt% water, or more than 25 wt% water, and no more than 80 wt% water. Also good. In terms of range, the low boiling overhead vapor stream 112 may include 5 wt% to 80 wt%, such as 10 wt% to 70 wt%, or 25 wt% to 60 wt% water. If the water concentration is reduced to less than 5% by weight, the acetic acid recycle stream generally returned to the reaction system increases and the recycle stream of the entire purification system increases, which is not preferable. Low boiling overhead vapor stream 122 may also contain carbonyl impurities such as methyl acetate, methyl iodide, and PRC in addition to water. These are preferably concentrated in the overhead vapor stream and removed from the acetic acid in the side draw stream 123.

[0043]図示するように、低沸点オーバーヘッド蒸気流122を凝縮し、オーバーヘッドデカンタ124として示すオーバーヘッド相分離ユニットに投入することが好ましい。一旦デカンタ124で凝縮された低沸点オーバーヘッド蒸気流122が軽質液相133(水相とも言う)と重質液相134(有機相とも言う)の二相に分離されるように条件を維持することが望ましい。オフガス成分を、ライン132を経由してデカンタ124から排気してもよい。軽質液相133の特定の組成は大きく変動し得るが、いくつかの好ましい組成を以下の表1に示す。   [0043] As shown, the low boiling overhead vapor stream 122 is preferably condensed and fed to an overhead phase separation unit, shown as an overhead decanter 124. Maintaining conditions so that the low-boiling overhead vapor stream 122 once condensed in the decanter 124 is separated into two phases, a light liquid phase 133 (also referred to as an aqueous phase) and a heavy liquid phase 134 (also referred to as an organic phase). Is desirable. Off-gas components may be exhausted from decanter 124 via line 132. Although the specific composition of the light liquid phase 133 can vary widely, some preferred compositions are shown in Table 1 below.

Figure 2017014181
Figure 2017014181

[0044]側部取り出し流123中の成分(水および/またはヨウ化水素等)の濃度を軽質液相133の反応系へのリサイクル率により制御してもよい。ライン135を経由する軽質液相133の第1の塔への還流比(重質液相134(すべてリサイクルするかどうかは問わない)と軽質液相133とを含む塔120の塔頂から送り出される総質量流量で除した還流液の質量流量)は、好ましくは0.05〜0.4、例えば0.1〜0.35、または0.15〜0.3である。一態様では、還流比を低下させるため、側部取り出し流と第1の塔の塔頂との間の理論段数は5より多く、例えば10より多いことが好ましい場合がある。一態様では、流量バルブおよび/または流量モニター(図示されていない)を用いてライン135中の還流液とライン136中のリサイクル流を制御してもよい。   [0044] The concentration of components (such as water and / or hydrogen iodide) in the side draw stream 123 may be controlled by the recycling rate of the light liquid phase 133 to the reaction system. Reflux ratio of the light liquid phase 133 to the first column via the line 135 (heavy liquid phase 134 (whether or not all recycled) and the light liquid phase 133 are sent from the top of the column 120. The mass flow rate of the reflux liquid divided by the total mass flow rate) is preferably 0.05 to 0.4, for example 0.1 to 0.35, or 0.15 to 0.3. In one aspect, it may be preferred that the number of theoretical plates between the side draw and the top of the first column is greater than 5, for example greater than 10, to reduce the reflux ratio. In one aspect, a flow valve and / or a flow monitor (not shown) may be used to control the reflux liquid in line 135 and the recycle stream in line 136.

[0045]一態様では、ライン136中の軽質液相の反応系へのリサイクル率は、第1の塔のオーバーヘッドから凝縮された軽質液相133の総量の約20%以下、例えば約10%以下である。範囲に関していえば、ライン136中の軽質液相のリサイクル率は、第1の塔のオーバーヘッドから凝縮された軽質液相133の総量の0〜20%、例えば0.5〜20%、または1〜10%であってもよい。残りの部分は軽質分留塔で還流液として用いてもよく、あるいはPRC除去系に供給してもよい。例えば、ライン136中のリサイクル流を液体リサイクル流111と混合して反応器105に戻してもよい。一態様では、ライン136中のリサイクル流を、例えば反応器105やフラッシュ容器110等の反応系にリサイクルされている他の流と混合してもよい。乾燥塔125からの凝縮オーバーヘッド流138が水相と有機相に相分離される場合、ライン136中のリサイクル流は水相と混合することが好ましい場合がある。あるいは、ライン136中のリサイクル流の全部または少なくとも一部を重質液相134および/またはオーバーヘッド流138からの有機相と混合してもよい。   [0045] In one aspect, the recycle rate of the light liquid phase in line 136 to the reaction system is no more than about 20% of the total amount of light liquid phase 133 condensed from the overhead of the first column, such as no more than about 10%. It is. In terms of range, the light liquid phase recycle rate in line 136 is 0-20% of the total amount of light liquid phase 133 condensed from the overhead of the first tower, such as 0.5-20%, or 1- It may be 10%. The remaining portion may be used as a reflux liquid in a light fractionator, or may be supplied to a PRC removal system. For example, the recycle stream in line 136 may be mixed with liquid recycle stream 111 and returned to reactor 105. In one aspect, the recycle stream in line 136 may be mixed with other streams that are recycled to the reaction system, such as reactor 105 or flash vessel 110, for example. If the condensation overhead stream 138 from the drying tower 125 is phase separated into an aqueous phase and an organic phase, it may be preferable to mix the recycle stream in line 136 with the aqueous phase. Alternatively, all or at least a portion of the recycle stream in line 136 may be mixed with the heavy liquid phase 134 and / or the organic phase from the overhead stream 138.

[0046]系内のアセトアルデヒド等のカルボニル不純物をヨウ化物触媒促進剤と反応させて、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ヨウ化ブチル、ヨウ化ペンチル、ヨウ化ヘキシル等のヨウ化アルキルを形成してもよい。また、不純物の多くはアセトアルデヒドに由来するので、軽質液相からカルボニル不純物を除去することが望ましい。このように、軽質液相133の一部(好ましくは一定分量)を流142で分離し、アセトアルデヒドまたはPRC除去系140に投入してヨウ化メチルと酢酸メチルを回収してもよい。表1に示すように、軽質液相133はPRCを含有し、前記方法は酢酸生成物の品質を損なうアセトアルデヒド等のカルボニル不純物を除去することを含んでいてもよい。これらのカルボニル不純物は米国特許第6,143,930号、6,339,171号、7,223,883号、7,223,886号、7,855,306号、7,884,237号、8,889,904号、及び米国特許公開第2006/0011462号に記載された好適な不純物除去塔や不純物吸収装置により除去してもよい。これら特許の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。   [0046] A carbonyl impurity such as acetaldehyde in the system is reacted with an iodide catalyst promoter to form an alkyl iodide such as ethyl iodide, propyl iodide, butyl iodide, pentyl iodide, hexyl iodide, and the like. Also good. In addition, since most of the impurities are derived from acetaldehyde, it is desirable to remove carbonyl impurities from the light liquid phase. Thus, a portion (preferably an aliquot) of the light liquid phase 133 may be separated in stream 142 and charged into acetaldehyde or PRC removal system 140 to recover methyl iodide and methyl acetate. As shown in Table 1, the light liquid phase 133 contains PRC, and the process may include removing carbonyl impurities such as acetaldehyde that impair the quality of the acetic acid product. These carbonyl impurities are described in U.S. Patent Nos. 6,143,930, 6,339,171, 7,223,883, 7,223,886, 7,855,306, 7,884,237, It may be removed by a suitable impurity removal tower or impurity absorber described in US Pat. No. 8,889,904 and US Patent Publication No. 2006/0011462. The entire contents of these patents are incorporated herein by reference.

[0047]ある態様では、上述のように軽質液相133および/または重質液相134の全部または一部をPRC除去系に投入してもよい。側部取り出し流123中のヨウ化水素と反応器にリサイクルされる水が所望のバランスになるようにPRC除去系に投入される部分と、軽質液相133の還流比を制御することが好ましい場合がある。   [0047] In some embodiments, all or part of the light liquid phase 133 and / or the heavy liquid phase 134 may be charged to the PRC removal system as described above. When it is preferred to control the reflux ratio of the light liquid phase 133 and the portion charged into the PRC removal system so that the hydrogen iodide in the side draw stream 123 and the water recycled to the reactor are in the desired balance There is.

[0048]ある態様では、軽質液相133よりも酢酸メチルとヨウ化メチルを多く含有する重質液相134の全部または一部を反応器105へリサイクルしてもよく、および/または第1の塔120に還流してもよい。軽質液相133について記載したのと同様の方法で重質液相134からさらにカルボニル不純物を除去してもよい。   [0048] In some embodiments, all or a portion of the heavy liquid phase 134 containing more methyl acetate and methyl iodide than the light liquid phase 133 may be recycled to the reactor 105 and / or the first The column 120 may be refluxed. Carbonyl impurities may be further removed from the heavy liquid phase 134 in the same manner as described for the light liquid phase 133.

[0049]ある態様では、前記方法は、異なる流中の種々の成分の濃度を測定するための1種以上のオンライン分析計を備える。例えば、試料排気流等の試料流をオンライン分析計(図示されていない)に供給することにより、オンライン分析計を用いて側部取り出し流123中のヨウ化水素濃度を求めてもよい。   [0049] In certain embodiments, the method comprises one or more on-line analyzers for measuring the concentration of various components in different streams. For example, a sample stream such as a sample exhaust stream may be supplied to an online analyzer (not shown) to determine the hydrogen iodide concentration in the side withdrawal stream 123 using the online analyzer.

[0050]側部取り出し流123を経由して除去される酢酸をさらに第2の塔125(乾燥塔とも言う)等で精製することが好ましい。第2の塔は、側部取り出し流123を主に水を含むオーバーヘッド流126と、主に酢酸を含む底部流127とに分離する。酢酸は、第2の塔125の底部付近の側流として回収してもよい。オーバーヘッド流126は50〜75重量%の水を含んでいることがある。残渣酢酸メチル及びヨウ化メチルも側部取り出し流から除去して、乾燥塔のオーバーヘッド流で濃縮する。乾燥塔底部流127は酢酸を含むか、または本質的に酢酸からなることが好ましい。本発明の目的のため、底部流127を塔125の残渣に取り出すか、または塔125の底部付近で取り出してもよい。好ましい態様では、乾燥塔の底部流127は、90重量%超、例えば95重量%超、または98重量%超の酢酸を含む。乾燥塔の底部流127はさらに、商業利用のために貯蔵または輸送される前に、例えばイオン交換樹脂を通過させる等の処理をしてもよい。   [0050] Preferably, the acetic acid removed via the side draw stream 123 is further purified, such as in a second column 125 (also referred to as a drying column). The second column separates the side draw stream 123 into an overhead stream 126 containing mainly water and a bottom stream 127 containing mainly acetic acid. Acetic acid may be recovered as a side stream near the bottom of the second column 125. Overhead stream 126 may contain 50 to 75 weight percent water. Residual methyl acetate and methyl iodide are also removed from the side draw stream and concentrated in the overhead stream of the drying tower. The drying tower bottom stream 127 preferably comprises acetic acid or consists essentially of acetic acid. For the purposes of the present invention, bottom stream 127 may be withdrawn to the residue of column 125 or withdrawn near the bottom of column 125. In a preferred embodiment, the bottom stream 127 of the drying tower contains more than 90% by weight acetic acid, such as more than 95% or 98% by weight acetic acid. The bottom stream 127 of the drying tower may be further processed, such as passing through an ion exchange resin, before being stored or transported for commercial use.

[0051]同様に、第2の塔125からのオーバーヘッド流126はヨウ化メチル、酢酸メチル、水等の反応成分を含むが、これら反応成分を工程内で保持することが好ましい。図示のように、オーバーヘッド流126を熱交換器により凝縮して流138とし、この流を反応器105にリサイクルさせる、および/または第2の塔125に還流させる。オフガス成分を凝縮低沸点オーバーヘッド蒸気流126からライン137を経由して放出してもよい。第1の塔120からの凝縮低沸点オーバーヘッド蒸気流と同様に、凝縮オーバーヘッド流138も軽質液相と重質液相に分離してもよい。必要に応じて、これらの相をリサイクルする、あるいは還流して反応媒体中で所望の成分濃度を維持してもよい。   [0051] Similarly, the overhead stream 126 from the second column 125 contains reaction components such as methyl iodide, methyl acetate, water, etc., but it is preferred to retain these reaction components in the process. As shown, overhead stream 126 is condensed by a heat exchanger to stream 138, which is recycled to reactor 105 and / or refluxed to second column 125. Off-gas components may be discharged from the condensed low boiling overhead vapor stream 126 via line 137. Similar to the condensed low boiling overhead vapor stream from the first column 120, the condensed overhead stream 138 may also be separated into a light and heavy liquid phase. If desired, these phases may be recycled or refluxed to maintain the desired component concentrations in the reaction medium.

[0052]特にライン106、132、137の排気流から残渣液体を回収するために、これらラインをスクラバに供給してもよい。スクラバは、冷却メタノールおよび/または酢酸によって作動し、酢酸メチルとヨウ化メチルを除去する。好適なスクラバは米国特許第8,318,977号に記載されているが、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。   [0052] In particular, these lines may be fed to the scrubber to recover residual liquid from the exhaust streams of lines 106, 132, 137. The scrubber is operated with cold methanol and / or acetic acid to remove methyl acetate and methyl iodide. A suitable scrubber is described in US Pat. No. 8,318,977, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

[0053]本発明の蒸留塔は、従来の蒸留塔、例えば、特に棚段塔、充填塔であってよい。蒸留塔を形成するのに用いる材質としては、ガラス、金属、セラミックス、その他の好適な材料が挙げられるが、これらに限定されない。棚段塔の場合、理論段数は分離する成分に依存しており、各塔で50段以下、例えば5〜50段、または7〜35段とすることができる。
ガード床(guard bed)
[0054]精製酢酸生成物中のヨウ化物の総濃度が低い、例えば5wppm以下、例えば1wppm以下である場合、ガード床を用いてヨウ化物を除去することができる。1つ以上のガード床を用いて残留ヨウ化物を除去すると、精製酢酸生成物の品質が大きく改善する。ハロゲン化物および/または腐食性金属で汚染されたカルボン酸流(例えば酢酸流)を様々な運転条件下で本発明のイオン交換樹脂組成物と接触させてもよい。イオン交換樹脂組成物はガード床中に設けられていることが好ましい。ガード床を用いて汚染カルボン酸流を精製することは、当該分野ではよく文書化されており、例えば米国特許第4,615,806号、5,653,853号、5,731,252号、及び6,225,498号に記載されているが、これらの全内容が参照により本明細書に組み込まれる。ガード床を用いて汚染カルボン酸流を精製することは、例えば一般に、汚染液体カルボン酸流をイオン交換樹脂組成物と接触させるが、このイオン交換樹脂組成物はガード床中に設けられていることが好ましい。例えば、ヨウ化物汚染物質等のハロゲン化物汚染物質を金属と反応させてヨウ化金属を形成する。ある態様では、例えばメチル基など、ヨウ化物と結合することがある炭化水素部位は、カルボン酸をエステル化することがある。例えば、ヨウ化メチルで汚染された酢酸の場合であれば、ヨウ化物除去の副生成物として酢酸メチルが生成される。このエステル化物の形成は、通常、処理されたカルボン酸流に有害な影響を及ぼすことはない。
[0053] The distillation column of the present invention may be a conventional distillation column, for example, in particular a plate column, a packed column. Materials used to form the distillation column include, but are not limited to, glass, metal, ceramics, and other suitable materials. In the case of a plate column, the number of theoretical plates depends on the components to be separated, and each column can be 50 plates or less, for example, 5 to 50 plates, or 7 to 35 plates.
Guard bed
[0054] If the total concentration of iodide in the purified acetic acid product is low, such as 5 wppm or less, such as 1 wppm or less, the guard bed can be used to remove iodide. The removal of residual iodide using one or more guard beds greatly improves the quality of the purified acetic acid product. A carboxylic acid stream (eg, an acetic acid stream) contaminated with halides and / or corrosive metals may be contacted with the ion exchange resin composition of the present invention under various operating conditions. The ion exchange resin composition is preferably provided in the guard bed. Purifying a contaminated carboxylic acid stream using a guard bed is well documented in the art, for example, U.S. Pat. Nos. 4,615,806, 5,653,853, 5,731,252, And 6,225,498, the entire contents of which are hereby incorporated by reference. Purifying a contaminated carboxylic acid stream using a guard bed, for example, generally contacts the contaminated liquid carboxylic acid stream with an ion exchange resin composition, which ion exchange resin composition is provided in the guard bed. Is preferred. For example, a halide contaminant such as an iodide contaminant is reacted with a metal to form metal iodide. In some embodiments, hydrocarbon moieties that may bind iodide, such as a methyl group, may esterify the carboxylic acid. For example, in the case of acetic acid contaminated with methyl iodide, methyl acetate is produced as a byproduct of iodide removal. This esterification formation usually does not deleteriously affect the treated carboxylic acid stream.

[0055]接触工程での圧力は主に樹脂の物理強度によって制限される。一態様では、接触は0.1MPa〜1MPa、例えば0.1MPa〜0.8MPa、または0.1MPa〜0.5MPaの範囲の圧力で行われる。しかしながら、便宜上、圧力と温度の両方を規定して、汚染カルボン酸流を液体として処理することが好ましい。従って、例えば、一般に経済的観点から好ましいとされる大気圧での運転では、温度は17℃(酢酸の凝固点)から118℃(酢酸の沸点)の範囲であってもよい。他のカルボン酸化合物を含む生成物流に対して同等の範囲を決定することは当業者の理解の範囲内である。接触工程の温度を比較的低く保って樹脂の劣化を最少にすることが好ましい。一態様では、この接触工程は25℃〜120℃、例えば25℃〜100℃、または50℃〜100℃の範囲の温度で行われる。数種のカチオン性マクロ網状樹脂は、通常150℃の温度で劣化し始める(酸で触媒した芳香族脱スルホン化の反応機構による)。炭素数が5以下、例えば3以下のカルボン酸は、この範囲の温度で液体のままである。従って、接触時の温度は用いる樹脂の劣化温度より低く維持しなければならない。ある態様では、運転温度を樹脂の温度限界より低く保ち、液相操作とハロゲン化物除去のための所望の反応速度との整合性をとる。   [0055] The pressure in the contacting step is mainly limited by the physical strength of the resin. In one aspect, the contacting is performed at a pressure in the range of 0.1 MPa to 1 MPa, such as 0.1 MPa to 0.8 MPa, or 0.1 MPa to 0.5 MPa. However, for convenience, it is preferred to treat both the contaminated carboxylic acid stream as a liquid by defining both pressure and temperature. Thus, for example, in operation at atmospheric pressure, which is generally preferred from an economic point of view, the temperature may range from 17 ° C. (freezing point of acetic acid) to 118 ° C. (boiling point of acetic acid). It is within the purview of those skilled in the art to determine equivalent ranges for product streams containing other carboxylic acid compounds. It is preferred to keep the temperature of the contact process relatively low to minimize resin degradation. In one aspect, the contacting step is performed at a temperature in the range of 25 ° C to 120 ° C, such as 25 ° C to 100 ° C, or 50 ° C to 100 ° C. Some cationic macroreticular resins usually begin to degrade at temperatures of 150 ° C. (due to the reaction mechanism of acid-catalyzed aromatic desulfonation). Carboxylic acids having 5 or less carbon atoms, such as 3 or less, remain liquid at temperatures in this range. Therefore, the temperature at the time of contact must be kept lower than the deterioration temperature of the resin used. In some embodiments, the operating temperature is kept below the temperature limit of the resin to match the liquid phase operation and the desired reaction rate for halide removal.

[0056]酢酸精製系内のガード床の構成は大きく異なっていてもよい。例えば、乾燥塔の後にガード床を設けてもよい。それに加えて、あるいはそれに代えて、ガードを重質除去塔または仕上げ塔の後に設けてもよい。酢酸生成物流の温度が低い、例えば120℃未満、または100℃未満である位置にガード床を設けることが好ましい。上述した利点の他に、運転温度が低いと、運転温度が高い場合に比べて腐食が少ない。運転温度が低いと、上述のように樹脂の総寿命を低下させる虞がある腐食性金属汚染物質の形成が抑制される。また、運転温度が低いと、腐食が抑制されるため、容器を高価な耐腐食性金属で作製する必要がないという利点があり、例えば一般的なステンレス鋼等の下級金属を用いてもよい。   [0056] The configuration of the guard bed in the acetic acid purification system may vary widely. For example, a guard floor may be provided after the drying tower. In addition or alternatively, a guard may be provided after the heavy removal tower or finishing tower. It is preferred to provide a guard bed at a location where the temperature of the acetic acid product stream is low, for example below 120 ° C or below 100 ° C. In addition to the advantages described above, when the operating temperature is low, there is less corrosion than when the operating temperature is high. When the operating temperature is low, formation of corrosive metal contaminants that may reduce the total life of the resin as described above is suppressed. Further, when the operating temperature is low, the corrosion is suppressed, so there is an advantage that the container does not need to be made of an expensive corrosion-resistant metal. For example, a lower grade metal such as general stainless steel may be used.

[0057]一態様では、ガード床での流量は、0.1床体積/時間(bed volumes per hour、BV/hr)〜50BV/hrの範囲、例えば1BV/hr〜20BV/hr、または6BV/hr〜10BV/hrであってもよい。有機媒体の床体積は、樹脂床が占める体積に等しい媒体の体積である。流量が1BV/hrであるとは、樹脂床が占める体積に等しい量の有機液体が1時間で樹脂床を通過することを意味する。   [0057] In one aspect, the flow rate at the guard bed ranges from 0.1 bed volumes per hour (BV / hr) to 50 BV / hr, such as 1 BV / hr to 20 BV / hr, or 6 BV / hr. hr-10BV / hr may be sufficient. The bed volume of the organic medium is the volume of the medium equal to the volume occupied by the resin bed. A flow rate of 1 BV / hr means that an amount of organic liquid equal to the volume occupied by the resin bed passes through the resin bed in one hour.

[0058]総ヨウ化物濃度が高い精製酢酸生成物で樹脂が消耗されるのを回避するため、一態様では、精製酢酸生成物の総ヨウ化物濃度が5wppm以下、例えば好ましくは1wppm以下の場合、底部流127中の精製酢酸生成物をガード床に接触させる。例示的な一態様では、精製酢酸生成物の総ヨウ化物濃度は0.01wppm〜5wppm、例えば0.01wppm〜1wppmであってもよい。ヨウ化物濃度が5wppmを超えると、規格外酢酸の再処理が必要になる場合がある。総ヨウ化物濃度には、ヨウ化C〜C14アルキル等の有機源及びヨウ化水素等の無機源の両方に由来するヨウ化物が含まれる。ガード床で処理した結果、精製酢酸組成物が得られる。一態様では、精製酢酸組成物は100wppb未満、例えば90wppb未満、50wppb未満、または25wppb未満のヨウ化物を含む。一態様では、精製酢酸組成物は1000wppb未満、例えば750wppb未満、500wppb未満、または250wppb未満の腐食性金属を含む。範囲に関していえば、精製酢酸組成物は0〜100wppb、例えば1〜50wppbのヨウ化物および/または0〜1000wppb、例えば1〜500wppbの腐食性金属を含んでいてもよい。他の態様では、ガード床によって、粗酢酸生成物から少なくとも25重量%、例えば少なくとも50重量%、または少なくとも75重量%のヨウ化物が除去される。一態様では、ガード床によって、粗酢酸生成物から少なくとも25重量%、例えば少なくとも50重量%、または少なくとも75重量%の腐食性金属が除去される。 [0058] To avoid depleting the resin with a purified acetic acid product having a high total iodide concentration, in one aspect, when the total iodide concentration of the purified acetic acid product is 5 wppm or less, such as preferably 1 wppm or less, Purified acetic acid product in bottom stream 127 is contacted with the guard bed. In one exemplary aspect, the total iodide concentration of the purified acetic acid product may be from 0.01 wppm to 5 wppm, such as from 0.01 wppm to 1 wppm. If the iodide concentration exceeds 5 wppm, re-treatment of non-standard acetic acid may be required. The total iodide concentration include iodides from both inorganic sources such as organic sources, and hydrogen iodide, such as iodide C 1 -C 14 alkyl. As a result of the treatment on the guard bed, a purified acetic acid composition is obtained. In one aspect, the purified acetic acid composition comprises less than 100 wppb iodide, such as less than 90 wppb, less than 50 wppb, or less than 25 wppb. In one aspect, the purified acetic acid composition comprises less than 1000 wppb corrosive metal, such as less than 750 wppb, less than 500 wppb, or less than 250 wppb. With respect to the range, the purified acetic acid composition may contain 0-100 wppb, such as 1-50 wppb iodide and / or 0-1000 wppb, such as 1-500 wppb corrosive metal. In other embodiments, the guard bed removes at least 25 wt%, such as at least 50 wt%, or at least 75 wt% iodide from the crude acetic acid product. In one aspect, the guard bed removes at least 25 wt%, such as at least 50 wt%, or at least 75 wt% corrosive metal from the crude acetic acid product.

[0059]本発明を詳細に説明したが、当業者であれば本発明の精神及び範囲内での変更が容易に自明であろう。上述の説明を考慮して、当該分野での関連する知見、[背景技術]及び[発明を実施するための形態]に関連して示した参考文献、開示内容はすべて参照により本明細書に組み込まれる。また、当然のことながら、本発明の側面及び様々な態様の部分、以下の記述および/または添付の特許請求の範囲で列挙した様々な特徴は、その全体または一部を組み合わせたり、入れ替えたりしてもよい。当業者であれば、様々な態様に関する上述の説明において、他の態様に言及する態様は別の態様と適切に組み合わせてもよいことが理解されよう。さらに、当業者であれば、上述の説明は単なる例示であって本発明を限定するものではないことが理解されよう。   [0059] Although the present invention has been described in detail, those skilled in the art will readily appreciate variations within the spirit and scope of the present invention. In view of the above description, all references and disclosures related to relevant knowledge in the field, [Background Art] and [Mode for Carrying Out the Invention] are incorporated herein by reference. It is. It should also be understood that various features recited in aspects and aspects of the present invention, the following description and / or the appended claims may be combined or interchanged in whole or in part. May be. Those skilled in the art will appreciate that, in the above description of various aspects, aspects referring to other aspects may be combined appropriately with other aspects. Further, those skilled in the art will appreciate that the above description is illustrative only and is not intended to limit the invention.

[0060]本発明は以下の非限定的な実施例によって十分に理解されよう。
実施例1
[0061]ロジウムヨウ化カルボニル化合物としてのロジウム(約900重量ppm)、ヨウ化メチル(約9重量%)、ヨウ化リチウム、水、及び酢酸メチルを含む反応器にメタノール、一酸化炭素、及び水素を供給して水素分圧少なくとも約0.27atm(すなわち、少なくとも約4psi)に維持した。水濃度は4重量%未満であった。反応器を約190℃〜200℃の間の温度に維持し、約28atm超(すなわち、約400psig超)の圧力で運転した。反応器内の液面を感知する液位制御装置により、液体反応媒体を連続的に取り出し、約150℃、約3.2atm(すなわち、32.3psig)で運転している一段フラッシュ容器に供給した。反応器の排気口から回収した一酸化炭素を取り出した反応媒体に散布し、その後フラッシュ容器に投入した。反応媒体の約28%を蒸気生成物流として送り出し、残りの量を液体として反応器に戻す。蒸気生成物流を約50℃の温度で取り出した。蒸気生成物流の組成は、66.35重量%の酢酸、25.01重量%のヨウ化メチル、5.97重量%の酢酸メチル、1.53重量%の水、0.1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%未満のヨウ化水素であった。
[0060] The invention will be better understood by the following non-limiting examples.
Example 1
[0061] A reactor containing rhodium (about 900 ppm by weight), methyl iodide (about 9% by weight), lithium iodide, water, and methyl acetate as a rhodium carbonyl iodide compound is charged with methanol, carbon monoxide, and hydrogen. Feed and maintain a hydrogen partial pressure of at least about 0.27 atm (ie, at least about 4 psi). The water concentration was less than 4% by weight. The reactor was maintained at a temperature between about 190 ° C. and 200 ° C. and operated at a pressure greater than about 28 atm (ie, greater than about 400 psig). A liquid level control device that senses the liquid level in the reactor continuously removed the liquid reaction medium and supplied it to a single-stage flash vessel operating at about 150 ° C. and about 3.2 atm (ie, 32.3 psig). . The carbon monoxide recovered from the exhaust port of the reactor was sprayed on the reaction medium taken out and then put into a flash container. About 28% of the reaction medium is delivered as a vapor product stream and the remaining amount is returned to the reactor as a liquid. The steam product stream was removed at a temperature of about 50 ° C. The composition of the steam product stream was 66.35% by weight acetic acid, 25.01% by weight methyl iodide, 5.97% by weight methyl acetate, 1.53% by weight water, 0.1% by weight acetaldehyde, And less than 1% by weight of hydrogen iodide.

[0062]蒸気生成物流を軽質分留塔に供給してオーバーヘッドと側部取り出し流を得た。典型的な例として、0.01Mの酢酸リチウムのアセトン(50ml)溶液で十分な量の側部取り出し流試料を滴定して、側部取り出し流中のHI濃度を求めた。pH電極を滴定装置Metrohm 716 DMS Titrinoと共に用いてダイナミック当量点滴定モードで終点を求めた。酢酸リチウム滴定試薬の消費量に基づき、次の式からHI濃度を重量%で算出した。   [0062] The steam product stream was fed to a light fractionator to obtain overhead and side draw streams. As a typical example, a sufficient amount of a side withdrawal sample was titrated with 0.01 M lithium acetate in acetone (50 ml) to determine the HI concentration in the side withdrawal stream. The end point was determined in a dynamic equivalent point titration mode using a pH electrode with a titrator Metrohm 716 DMS Titrino. Based on the consumption amount of the lithium acetate titration reagent, the HI concentration was calculated by weight% from the following formula.

Figure 2017014181
Figure 2017014181

[0063]このHI滴定方法を用いて約1.9重量%の水を含む側部取り出し流組成物試料を試験した。オーバーヘッド軽質留分からの軽質液相を反応系にリサイクルした場合、HI濃度は50wppmから300wppmまで変化した。このように、蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度を維持することによって、軽質分留塔でのHI濃度を制御することができた。
実施例2
[0064]反応媒体中のヨウ化メチルを約12重量%とし、フラッシュ容器の圧力をわずかに低い約3.1atm(すなわち、30.8psig)とした以外は実施例1の反応を繰り返した。反応媒体の約31%を蒸気生成物流として送り出し、残りの量を液体として反応器に戻した。蒸気生成物流の組成は、61.97重量%の酢酸、30.34重量%のヨウ化メチル、5.05重量%の酢酸メチル、1.54重量%の水、0.09重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%未満のヨウ化水素であった。
[0063] A side draw stream composition sample containing about 1.9 wt% water was tested using this HI titration method. When the light liquid phase from the overhead light fraction was recycled to the reaction system, the HI concentration changed from 50 wppm to 300 wppm. Thus, by maintaining the methyl iodide concentration in the steam product stream, the HI concentration in the light fractionator could be controlled.
Example 2
[0064] The reaction of Example 1 was repeated except that the methyl iodide in the reaction medium was about 12 wt% and the pressure in the flash vessel was slightly lower at about 3.1 atm (ie, 30.8 psig). About 31% of the reaction medium was delivered as a vapor product stream and the remaining amount was returned to the reactor as a liquid. The composition of the steam product stream was 61.97 wt% acetic acid, 30.34 wt% methyl iodide, 5.05 wt% methyl acetate, 1.54 wt% water, 0.09 wt% acetaldehyde, And less than 1% by weight of hydrogen iodide.

[0065]軽質留分オーバーヘッドからの軽質液相の一部を反応系にリサイクルした。側部取り出し流は、1.5重量%の水と25wppm未満のHIを含有しており、残部は酢酸、酢酸メチル、及びヨウ化メチルを含んでいた。HI濃度が低すぎて、直接滴定で測定することができなかった。側部取り出し流に存在する他の陽イオンのため、HIの直接測定が難しくなった。無機ヨウ化物の総量、すなわち可能性のある最大のHI総量を直接測定した。他の無機ヨウ化物は、ヨウ化リチウムに加えて腐食性金属のヨウ化物を含んでいることがある。実施例2でも、蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度を維持することによって、軽質分留塔、そして最終的には側部取り出し流中のHI濃度を制御できるという利点があった。   [0065] A portion of the light liquid phase from the light fraction overhead was recycled to the reaction system. The side draw stream contained 1.5 wt% water and less than 25 wppm HI, with the balance containing acetic acid, methyl acetate, and methyl iodide. The HI concentration was too low to be measured directly by titration. Other cations present in the side withdrawal stream made direct measurement of HI difficult. The total amount of inorganic iodide, ie the maximum possible total HI amount, was directly measured. Other inorganic iodides may include corrosive metal iodides in addition to lithium iodide. Example 2 also had the advantage that by maintaining the methyl iodide concentration in the vapor product stream, the HI concentration in the light fractionator and ultimately in the side draw stream could be controlled.

[0065]軽質留分オーバーヘッドからの軽質液相の一部を反応系にリサイクルした。側部取り出し流は、1.5重量%の水と25wppm未満のHIを含有しており、残部は酢酸、酢酸メチル、及びヨウ化メチルを含んでいた。HI濃度が低すぎて、直接滴定で測定することができなかった。側部取り出し流に存在する他の陽イオンのため、HIの直接測定が難しくなった。無機ヨウ化物の総量、すなわち可能性のある最大のHI総量を直接測定した。他の無機ヨウ化物は、ヨウ化リチウムに加えて腐食性金属のヨウ化物を含んでいることがある。実施例2でも、蒸気生成物流中のヨウ化メチル濃度を維持することによって、軽質分留塔、そして最終的には側部取り出し流中のHI濃度を制御できるという利点があった。
以下に、出願時の特許請求の範囲の記載を示す。
[請求項1]
フラッシュ容器で反応媒体を、液体リサイクル流と、45〜75重量%の酢酸、24重量%から36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む蒸気生成物流とに分離すること、及び
第1の塔で該蒸気生成物流の少なくとも一部を蒸留して、酢酸及び300wppm以下のヨウ化水素を含む酢酸生成物流と、ヨウ化メチル、水及び酢酸メチルを含むオーバーヘッド流とを得ることを含む、酢酸を製造する方法。
[請求項2]
該蒸気生成物流は、55〜75重量%の酢酸、24〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜8重量%の酢酸メチル、0.5〜14重量%の水、0.01〜0.8重量%のアセトアルデヒド、及び0.5重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項3]
該蒸気生成物流は、60〜70重量%の酢酸、25〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜6.5重量%の酢酸メチル、1〜8重量%の水、0.01〜0.7重量%のアセトアルデヒド、及び0.1重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項4]
該酢酸生成物流は50wppm以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項5]
該酢酸生成物流は0.1〜6重量%のヨウ化メチルを含む、請求項1に記載の方法。
[請求項6]
該酢酸生成物流は0.1〜6重量%の酢酸メチルを含む、請求項1に記載の方法。
[請求項7]
該酢酸生成物流中の水濃度を1〜9重量%に維持する、請求項1に記載の方法。
[請求項8]
該蒸留工程での水の純生産量の増加は、該蒸留工程に供給された蒸気生成物流中の水濃度に対して0.5%以下である、請求項1に記載の方法。
[請求項9]
該液体リサイクル流は、0.01〜0.5重量%の金属触媒、5〜20重量%のヨウ化リチウム、10〜2500wppmの腐食性金属、60〜90重量%の酢酸、0.5〜5重量%のヨウ化メチル、0.1〜5重量%の酢酸メチル、0.1〜8重量%の水、0.0001〜1重量%のアセトアルデヒド、及び0.0001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項10]
該オーバーヘッド流を相分離して軽質液相と重質液相を形成する、請求項1に記載の方法。
[請求項11]
該軽質液相は、1〜40重量%の酢酸、10重量%以下のヨウ化メチル、1〜50重量%の酢酸メチル、40〜80重量%の水、5重量%以下のアセトアルデヒド、及び2重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項10に記載の方法。
[請求項12]
該軽質液相は、15〜25重量%の酢酸、1〜5重量%のヨウ化メチル、1〜10重量%の酢酸メチル、60〜75重量%の水、0.1〜0.7重量%のアセトアルデヒド、及び0.001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む、請求項10に記載の方法。
[請求項13]
フラッシュ容器で反応媒体を、液体リサイクル流と、45〜75重量%の酢酸、24重量%から36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む蒸気生成物流とに分離すること、及び
第1の塔で該蒸気生成物流の少なくとも一部を蒸留して、酢酸及び0.1〜6重量%のヨウ化メチルを含む酢酸生成物流と、ヨウ化メチル、水及び酢酸メチルを含むオーバーヘッド流とを得ることを含む、酢酸を製造する方法。
[請求項14]
該蒸気生成物流は、55〜75重量%の酢酸、24〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜8重量%の酢酸メチル、0.5〜14重量%の水、0.01〜0.8重量%のアセトアルデヒド、及び0.5重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項15]
該酢酸生成物流は300wppm以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項16]
該酢酸生成物流は0.1〜6重量%の酢酸メチルを含む、請求項1に記載の方法。
[請求項17]
該酢酸生成物流中の水濃度を1〜9重量%に維持する、請求項1に記載の方法。
[請求項18]
該液体リサイクル流は、0.01〜0.5重量%の金属触媒、5〜20重量%のヨウ化リチウム、10〜2500wppmの腐食性金属、60〜90重量%の酢酸、0.5〜5重量%のヨウ化メチル、0.1〜5重量%の酢酸メチル、0.1〜8重量%の水、0.0001〜1重量%のアセトアルデヒド、及び0.0001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。
[請求項19]
45〜75重量%の酢酸、24重量%から36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む混合物を蒸留して、ヨウ化メチルを含むオーバーヘッド流と、酢酸を含む側部取り出し流とを形成すること、及び
該オーバーヘッド流を凝縮して、分離した液相を形成することを含む、酢酸を製造する方法。
[請求項20]
該側部取り出し流中の水濃度を1〜3重量%に維持し、ヨウ化水素濃度を300wppm以下に維持する、請求項19に記載の方法。
[0065] A portion of the light liquid phase from the light fraction overhead was recycled to the reaction system. The side draw stream contained 1.5 wt% water and less than 25 wppm HI, with the balance containing acetic acid, methyl acetate, and methyl iodide. The HI concentration was too low to be measured directly by titration. Other cations present in the side withdrawal stream made direct measurement of HI difficult. The total amount of inorganic iodide, ie the maximum possible total HI amount, was directly measured. Other inorganic iodides may include corrosive metal iodides in addition to lithium iodide. Example 2 also had the advantage that by maintaining the methyl iodide concentration in the vapor product stream, the HI concentration in the light fractionator and ultimately in the side draw stream could be controlled.
The description of the scope of claims at the time of filing is shown below.
[Claim 1]
In a flash vessel, the reaction medium is a liquid recycle stream and 45-75 wt% acetic acid, 24 wt% to less than 36 wt% methyl iodide, 9 wt% methyl acetate, 15 wt% water, Separating into a steam product stream comprising 005 to 1% by weight of acetaldehyde and 1% by weight or less of hydrogen iodide, and distilling at least a portion of the steam product stream in a first column to produce acetic acid and 300 wppm A process for producing acetic acid comprising obtaining an acetic acid product stream comprising hydrogen iodide and an overhead stream comprising methyl iodide, water and methyl acetate.
[Claim 2]
The steam product stream comprises 55-75 wt% acetic acid, 24-35 wt% methyl iodide, 0.5-8 wt% methyl acetate, 0.5-14 wt% water, 0.01-0 The method of claim 1 comprising .8 wt% acetaldehyde and 0.5 wt% or less hydrogen iodide.
[Claim 3]
The steam product stream comprises 60-70 wt% acetic acid, 25-35 wt% methyl iodide, 0.5-6.5 wt% methyl acetate, 1-8 wt% water, 0.01-0 The method of claim 1 comprising .7 wt% acetaldehyde and 0.1 wt% or less hydrogen iodide.
[Claim 4]
The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises no more than 50 wppm hydrogen iodide.
[Claim 5]
The process of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 0.1 to 6 wt% methyl iodide.
[Claim 6]
The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 0.1 to 6 wt% methyl acetate.
[Claim 7]
The process of claim 1 wherein the water concentration in the acetic acid product stream is maintained at 1-9 wt%.
[Claim 8]
The method according to claim 1, wherein the increase in the net production of water in the distillation step is 0.5% or less relative to the water concentration in the steam product stream supplied to the distillation step.
[Claim 9]
The liquid recycle stream comprises 0.01-0.5 wt% metal catalyst, 5-20 wt% lithium iodide, 10-2500 wppm corrosive metal, 60-90 wt% acetic acid, 0.5-5 % By weight methyl iodide, 0.1-5% by weight methyl acetate, 0.1-8% by weight water, 0.0001-1% by weight acetaldehyde, and 0.0001-0.5% by weight iodine. The process of claim 1 comprising hydrogen fluoride.
[Claim 10]
The method of claim 1, wherein the overhead stream is phase separated to form a light liquid phase and a heavy liquid phase.
[Claim 11]
The light liquid phase comprises 1 to 40 wt% acetic acid, 10 wt% or less methyl iodide, 1 to 50 wt% methyl acetate, 40 to 80 wt% water, 5 wt% or less acetaldehyde, and 2 wt% 11. The method of claim 10, comprising no more than% hydrogen iodide.
[Claim 12]
The light liquid phase is 15-25 wt% acetic acid, 1-5 wt% methyl iodide, 1-10 wt% methyl acetate, 60-75 wt% water, 0.1-0.7 wt% 11. The process of claim 10 comprising acetaldehyde and 0.001-0.5% by weight hydrogen iodide.
[Claim 13]
In a flash vessel, the reaction medium is a liquid recycle stream and 45-75 wt% acetic acid, 24 wt% to less than 36 wt% methyl iodide, 9 wt% methyl acetate, 15 wt% water, Separating into a steam product stream comprising 005 to 1% by weight of acetaldehyde and 1% by weight or less of hydrogen iodide, and distilling at least a portion of the steam product stream in a first column to produce acetic acid and 0 A process for producing acetic acid comprising obtaining an acetic acid product stream comprising 1 to 6% by weight methyl iodide and an overhead stream comprising methyl iodide, water and methyl acetate.
[Claim 14]
The steam product stream comprises 55-75 wt% acetic acid, 24-35 wt% methyl iodide, 0.5-8 wt% methyl acetate, 0.5-14 wt% water, 0.01-0 The method of claim 1 comprising .8 wt% acetaldehyde and 0.5 wt% or less hydrogen iodide.
[Claim 15]
The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 300 wppm or less of hydrogen iodide.
[Claim 16]
The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 0.1 to 6 wt% methyl acetate.
[Claim 17]
The process of claim 1 wherein the water concentration in the acetic acid product stream is maintained at 1-9 wt%.
[Claim 18]
The liquid recycle stream comprises 0.01-0.5 wt% metal catalyst, 5-20 wt% lithium iodide, 10-2500 wppm corrosive metal, 60-90 wt% acetic acid, 0.5-5 % By weight methyl iodide, 0.1-5% by weight methyl acetate, 0.1-8% by weight water, 0.0001-1% by weight acetaldehyde, and 0.0001-0.5% by weight iodine. The process of claim 1 comprising hydrogen fluoride.
[Claim 19]
45-75 wt% acetic acid, 24 wt% to less than 36 wt% methyl iodide, 9 wt% or less methyl acetate, 15 wt% or less water, 0.005-1 wt% acetaldehyde, and 1 wt% Distilling a mixture containing the following hydrogen iodide to form an overhead stream containing methyl iodide and a side withdrawal stream containing acetic acid, and condensing the overhead stream to form a separate liquid phase A process for producing acetic acid.
[Claim 20]
20. The method of claim 19, wherein the water concentration in the side draw stream is maintained at 1-3 wt% and the hydrogen iodide concentration is maintained at 300 wppm or less.

Claims (20)

フラッシュ容器で反応媒体を、液体リサイクル流と、45〜75重量%の酢酸、24重量%から36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む蒸気生成物流とに分離すること、及び
第1の塔で該蒸気生成物流の少なくとも一部を蒸留して、酢酸及び300wppm以下のヨウ化水素を含む酢酸生成物流と、ヨウ化メチル、水及び酢酸メチルを含むオーバーヘッド流とを得ることを含む、酢酸を製造する方法。
In a flash vessel, the reaction medium is a liquid recycle stream and 45-75 wt% acetic acid, 24 wt% to less than 36 wt% methyl iodide, 9 wt% methyl acetate, 15 wt% water, Separating into a steam product stream comprising 005 to 1% by weight of acetaldehyde and 1% by weight or less of hydrogen iodide, and distilling at least a portion of the steam product stream in a first column to produce acetic acid and 300 wppm A process for producing acetic acid comprising obtaining an acetic acid product stream comprising hydrogen iodide and an overhead stream comprising methyl iodide, water and methyl acetate.
該蒸気生成物流は、55〜75重量%の酢酸、24〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜8重量%の酢酸メチル、0.5〜14重量%の水、0.01〜0.8重量%のアセトアルデヒド、及び0.5重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The steam product stream comprises 55-75 wt% acetic acid, 24-35 wt% methyl iodide, 0.5-8 wt% methyl acetate, 0.5-14 wt% water, 0.01-0 The method of claim 1 comprising .8 wt% acetaldehyde and 0.5 wt% or less hydrogen iodide. 該蒸気生成物流は、60〜70重量%の酢酸、25〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜6.5重量%の酢酸メチル、1〜8重量%の水、0.01〜0.7重量%のアセトアルデヒド、及び0.1重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The steam product stream comprises 60-70 wt% acetic acid, 25-35 wt% methyl iodide, 0.5-6.5 wt% methyl acetate, 1-8 wt% water, 0.01-0 The method of claim 1 comprising .7 wt% acetaldehyde and 0.1 wt% or less hydrogen iodide. 該酢酸生成物流は50wppm以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises no more than 50 wppm hydrogen iodide. 該酢酸生成物流は0.1〜6重量%のヨウ化メチルを含む、請求項1に記載の方法。   The process of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 0.1 to 6 wt% methyl iodide. 該酢酸生成物流は0.1〜6重量%の酢酸メチルを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 0.1 to 6 wt% methyl acetate. 該酢酸生成物流中の水濃度を1〜9重量%に維持する、請求項1に記載の方法。   The process of claim 1 wherein the water concentration in the acetic acid product stream is maintained at 1-9 wt%. 該蒸留工程での水の純生産量の増加は、該蒸留工程に供給された蒸気生成物流中の水濃度に対して0.5%以下である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the increase in the net production of water in the distillation step is 0.5% or less relative to the water concentration in the steam product stream supplied to the distillation step. 該液体リサイクル流は、0.01〜0.5重量%の金属触媒、5〜20重量%のヨウ化リチウム、10〜2500wppmの腐食性金属、60〜90重量%の酢酸、0.5〜5重量%のヨウ化メチル、0.1〜5重量%の酢酸メチル、0.1〜8重量%の水、0.0001〜1重量%のアセトアルデヒド、及び0.0001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The liquid recycle stream comprises 0.01-0.5 wt% metal catalyst, 5-20 wt% lithium iodide, 10-2500 wppm corrosive metal, 60-90 wt% acetic acid, 0.5-5 % By weight methyl iodide, 0.1-5% by weight methyl acetate, 0.1-8% by weight water, 0.0001-1% by weight acetaldehyde, and 0.0001-0.5% by weight iodine. The process of claim 1 comprising hydrogen fluoride. 該オーバーヘッド流を相分離して軽質液相と重質液相を形成する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the overhead stream is phase separated to form a light liquid phase and a heavy liquid phase. 該軽質液相は、1〜40重量%の酢酸、10重量%以下のヨウ化メチル、1〜50重量%の酢酸メチル、40〜80重量%の水、5重量%以下のアセトアルデヒド、及び2重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項10に記載の方法。   The light liquid phase comprises 1 to 40 wt% acetic acid, 10 wt% or less methyl iodide, 1 to 50 wt% methyl acetate, 40 to 80 wt% water, 5 wt% or less acetaldehyde, and 2 wt% 11. The method of claim 10, comprising no more than% hydrogen iodide. 該軽質液相は、15〜25重量%の酢酸、1〜5重量%のヨウ化メチル、1〜10重量%の酢酸メチル、60〜75重量%の水、0.1〜0.7重量%のアセトアルデヒド、及び0.001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む、請求項10に記載の方法。   The light liquid phase is 15-25 wt% acetic acid, 1-5 wt% methyl iodide, 1-10 wt% methyl acetate, 60-75 wt% water, 0.1-0.7 wt% 11. The process of claim 10 comprising acetaldehyde and 0.001-0.5% by weight hydrogen iodide. フラッシュ容器で反応媒体を、液体リサイクル流と、45〜75重量%の酢酸、24重量%から36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む蒸気生成物流とに分離すること、及び
第1の塔で該蒸気生成物流の少なくとも一部を蒸留して、酢酸及び0.1〜6重量%のヨウ化メチルを含む酢酸生成物流と、ヨウ化メチル、水及び酢酸メチルを含むオーバーヘッド流とを得ることを含む、酢酸を製造する方法。
In a flash vessel, the reaction medium is a liquid recycle stream and 45-75 wt% acetic acid, 24 wt% to less than 36 wt% methyl iodide, 9 wt% methyl acetate, 15 wt% water, Separating into a steam product stream comprising 005 to 1% by weight of acetaldehyde and 1% by weight or less of hydrogen iodide, and distilling at least a portion of the steam product stream in a first column to produce acetic acid and 0 A process for producing acetic acid comprising obtaining an acetic acid product stream comprising 1 to 6% by weight methyl iodide and an overhead stream comprising methyl iodide, water and methyl acetate.
該蒸気生成物流は、55〜75重量%の酢酸、24〜35重量%のヨウ化メチル、0.5〜8重量%の酢酸メチル、0.5〜14重量%の水、0.01〜0.8重量%のアセトアルデヒド、及び0.5重量%以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The steam product stream comprises 55-75 wt% acetic acid, 24-35 wt% methyl iodide, 0.5-8 wt% methyl acetate, 0.5-14 wt% water, 0.01-0 The method of claim 1 comprising .8 wt% acetaldehyde and 0.5 wt% or less hydrogen iodide. 該酢酸生成物流は300wppm以下のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 300 wppm or less of hydrogen iodide. 該酢酸生成物流は0.1〜6重量%の酢酸メチルを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the acetic acid product stream comprises 0.1 to 6 wt% methyl acetate. 該酢酸生成物流中の水濃度を1〜9重量%に維持する、請求項1に記載の方法。   The process of claim 1 wherein the water concentration in the acetic acid product stream is maintained at 1-9 wt%. 該液体リサイクル流は、0.01〜0.5重量%の金属触媒、5〜20重量%のヨウ化リチウム、10〜2500wppmの腐食性金属、60〜90重量%の酢酸、0.5〜5重量%のヨウ化メチル、0.1〜5重量%の酢酸メチル、0.1〜8重量%の水、0.0001〜1重量%のアセトアルデヒド、及び0.0001〜0.5重量%のヨウ化水素を含む、請求項1に記載の方法。   The liquid recycle stream comprises 0.01-0.5 wt% metal catalyst, 5-20 wt% lithium iodide, 10-2500 wppm corrosive metal, 60-90 wt% acetic acid, 0.5-5 % By weight methyl iodide, 0.1-5% by weight methyl acetate, 0.1-8% by weight water, 0.0001-1% by weight acetaldehyde, and 0.0001-0.5% by weight iodine. The process of claim 1 comprising hydrogen fluoride. 45〜75重量%の酢酸、24重量%から36重量%未満のヨウ化メチル、9重量%以下の酢酸メチル、15重量%以下の水、0.005〜1重量%のアセトアルデヒド、及び1重量%以下のヨウ化水素を含む混合物を蒸留して、ヨウ化メチルを含むオーバーヘッド流と、酢酸を含む側部取り出し流とを形成すること、及び
該オーバーヘッド流を凝縮して、分離した液相を形成することを含む、酢酸を製造する方法。
45-75 wt% acetic acid, 24 wt% to less than 36 wt% methyl iodide, 9 wt% or less methyl acetate, 15 wt% or less water, 0.005-1 wt% acetaldehyde, and 1 wt% Distilling a mixture containing the following hydrogen iodide to form an overhead stream containing methyl iodide and a side withdrawal stream containing acetic acid, and condensing the overhead stream to form a separate liquid phase A process for producing acetic acid.
該側部取り出し流中の水濃度を1〜3重量%に維持し、ヨウ化水素濃度を300wppm以下に維持する、請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the water concentration in the side draw stream is maintained at 1-3 wt% and the hydrogen iodide concentration is maintained at 300 wppm or less.
JP2015163377A 2015-07-01 2015-08-21 Method for flushing the reaction medium Active JP6049826B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/789,006 2015-07-01
US14/789,006 US9302975B1 (en) 2015-07-01 2015-07-01 Process for flashing a reaction medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6049826B1 JP6049826B1 (en) 2016-12-21
JP2017014181A true JP2017014181A (en) 2017-01-19

Family

ID=54478946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015163377A Active JP6049826B1 (en) 2015-07-01 2015-08-21 Method for flushing the reaction medium

Country Status (9)

Country Link
US (4) US9302975B1 (en)
EP (3) EP3936499B1 (en)
JP (1) JP6049826B1 (en)
KR (1) KR102512753B1 (en)
CN (1) CN107820486B (en)
ES (2) ES2970503T3 (en)
RS (2) RS62586B1 (en)
SA (1) SA517390641B1 (en)
WO (1) WO2017003498A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9302975B1 (en) * 2015-07-01 2016-04-05 Celanese International Corporation Process for flashing a reaction medium
WO2017058264A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Celanese International Corporation Process to produce acetic acid with recycle of water
WO2023225077A1 (en) * 2022-05-19 2023-11-23 Lyondellbasell Acetyls, Llc Methods for improved control of glacial acetic acid processes

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3769329A (en) 1970-03-12 1973-10-30 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
US3791935A (en) 1971-11-10 1974-02-12 Monsanto Co Purification of carboxylic acids
US4008131A (en) 1975-12-11 1977-02-15 Monsanto Company Purification of acetic acid
US5026908A (en) 1984-05-03 1991-06-25 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US5001259A (en) 1984-05-03 1991-03-19 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US5144068A (en) 1984-05-03 1992-09-01 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US4615806B1 (en) 1985-03-07 1994-05-03 Hoechst Co American Removal of iodide compounds from non-aqueous organic media
AU639630B2 (en) * 1991-01-28 1993-07-29 Celanese International Corporation Removal of carbonyl impurities from carbonylation process stream
GB9211671D0 (en) 1992-06-02 1992-07-15 Bp Chem Int Ltd Process
US5672743A (en) 1993-09-10 1997-09-30 Bp Chemicals Limited Process for the production of acetic acid
JP3377555B2 (en) 1993-05-31 2003-02-17 ダイセル化学工業株式会社 Method for removing iodine compound contained in carbonylation reaction product
US5625095A (en) 1994-06-15 1997-04-29 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for producing high purity acetic acid
JP3244385B2 (en) 1994-06-15 2002-01-07 ダイセル化学工業株式会社 Method for producing high-purity acetic acid
US5696284A (en) 1995-06-21 1997-12-09 Bp Chemicals Limited Process for the carbonylation of alkyl alcohols and/or reactive derivatives thereof
US5783731A (en) 1995-09-11 1998-07-21 Hoechst Celanese Corporation Removal of carbonyl impurities from a carbonylation process stream
WO1997015544A1 (en) 1995-10-27 1997-05-01 Hoechst Celanese Corporation Process for improving productivity of a carbonylation catalyst solution by removing corrosion metals
IN192600B (en) 1996-10-18 2004-05-08 Hoechst Celanese Corp
US6339171B1 (en) 1996-10-18 2002-01-15 Celanese International Corporation Removal or reduction of permanganate reducing compounds and alkyl iodides from a carbonylation process stream
GB9625335D0 (en) 1996-12-05 1997-01-22 Bp Chem Int Ltd Process
GB9626317D0 (en) 1996-12-19 1997-02-05 Bp Chem Int Ltd Process
GB9626428D0 (en) 1996-12-19 1997-02-05 Bp Chem Int Ltd Process
GB9626429D0 (en) 1996-12-19 1997-02-05 Bp Chem Int Ltd Process
JPH10231267A (en) 1997-02-19 1998-09-02 Chiyoda Corp Production of organic carboxylic acid
US6066762A (en) 1996-12-30 2000-05-23 Chiyoda Corporation Process for the production of carbonyl compound
GB9816385D0 (en) 1998-07-29 1998-09-23 Bp Chem Int Ltd Process
US6225498B1 (en) 2000-03-24 2001-05-01 Celanese International Corporation Method of removing organic iodides from organic media
US6657078B2 (en) 2001-02-07 2003-12-02 Celanese International Corporation Low energy carbonylation process
US6677480B2 (en) 2002-01-28 2004-01-13 Celanese International Corporation Process control in production of acetic acid via use of heavy phase density measurement
JP2004131389A (en) * 2002-10-08 2004-04-30 Daicel Chem Ind Ltd Method for producing carboxylic acid and system for its production
US7005541B2 (en) 2002-12-23 2006-02-28 Celanese International Corporation Low water methanol carbonylation process for high acetic acid production and for water balance control
US7223886B2 (en) 2004-03-02 2007-05-29 Celanese International Corporation Removal of permanganate reducing compounds from methanol carbonylation process stream
US7223883B2 (en) 2004-03-02 2007-05-29 Celanese International Corporation Removal of permanganate reducing compounds from methanol carbonylation process stream
JP4489487B2 (en) 2004-04-02 2010-06-23 ダイセル化学工業株式会社 Method for separating hydrogen iodide
JP4732743B2 (en) * 2004-12-06 2011-07-27 ダイセル化学工業株式会社 Distillation method
US7855306B2 (en) 2005-04-28 2010-12-21 Celanese International Corporation Process for the production of acetic acid
US7989659B2 (en) 2007-05-17 2011-08-02 Celanese International Corporation Method and apparatus for making acetic acid with improved light ends column productivity
US8062482B2 (en) 2007-10-30 2011-11-22 Celanese International Corporation Acetaldehyde removal from methyl acetate by distillation at elevated pressure
US7820855B2 (en) 2008-04-29 2010-10-26 Celanese International Corporation Method and apparatus for carbonylating methanol with acetic acid enriched flash stream
JP5438758B2 (en) 2008-04-29 2014-03-12 セラニーズ・インターナショナル・コーポレーション Methanol carbonylation system having an absorber with multiple solvent options
US7884237B2 (en) 2008-11-07 2011-02-08 Celanese International Corp. Methanol carbonylation with improved aldehyde removal
JP5837576B2 (en) 2010-05-18 2015-12-24 セラニーズ・インターナショナル・コーポレーション Method for purifying an acetic acid stream by removing permanganate reducing compounds
US8431740B2 (en) * 2010-07-21 2013-04-30 Equistar Chemicals, Lp Controlling decanter phase separation of acetic acid production process
EP2598467B1 (en) 2010-07-26 2017-09-06 Daicel Corporation Process for producing acetic acid
US8940932B2 (en) 2010-10-06 2015-01-27 Daicel Corporation Process for producing acetic acid
CN103153933B (en) 2010-10-13 2016-01-06 国际人造丝公司 Reclaim the method for halogen promoter and removing permanganate reducing compound
SG190941A1 (en) 2010-12-15 2013-08-30 Daicel Corp Process for producing acetic acid
ES2651953T3 (en) 2010-12-15 2018-01-30 Daicel Corporation Acetic acid production method
KR101879006B1 (en) 2010-12-15 2018-07-16 주식회사 다이셀 Acetic acid production method
SG190942A1 (en) 2010-12-24 2013-08-30 Daicel Corp Process for producing acetic acid
US8697908B2 (en) 2011-05-05 2014-04-15 Celanese International Corporation Removal of amine compounds from carbonylation process stream containing corrosion metal contaminants
EP2797694A4 (en) * 2011-12-28 2015-10-14 Eastman Chem Co Catalyst recovery using aqueous hydrogen iodide and acetic acid
TWI547477B (en) * 2012-03-14 2016-09-01 大賽璐股份有限公司 Process for producing acetic acid
US9193657B2 (en) 2012-08-17 2015-11-24 Celanese International Corporation Catalyst stability in carbonylation processes
KR102080091B1 (en) * 2012-12-21 2020-02-24 주식회사 다이셀 Method for producing acetic acid
AR094541A1 (en) 2013-01-25 2015-08-12 Daicel Corp PROCEDURE TO PRODUCE CARBOXYL ACID
US9302975B1 (en) 2015-07-01 2016-04-05 Celanese International Corporation Process for flashing a reaction medium
US9382183B1 (en) 2015-07-01 2016-07-05 Celanese International Corporation Process for flashing a reaction medium
BR112017022092A2 (en) 2015-09-29 2020-10-27 Daicel Corporation Acetic acid manufacturing method
EP3623359B1 (en) 2016-03-01 2024-05-29 Daicel Corporation Method for producing acetic acid

Also Published As

Publication number Publication date
EP3317245B1 (en) 2021-09-01
US9302975B1 (en) 2016-04-05
SA517390641B1 (en) 2021-11-24
WO2017003498A1 (en) 2017-01-05
EP3936499C0 (en) 2023-11-29
EP3936499A1 (en) 2022-01-12
CN107820486A (en) 2018-03-20
JP6049826B1 (en) 2016-12-21
KR102512753B1 (en) 2023-03-21
ES2970503T3 (en) 2024-05-29
KR20180024008A (en) 2018-03-07
US10829428B2 (en) 2020-11-10
RS62586B1 (en) 2021-12-31
EP3936499B1 (en) 2023-11-29
US20190010109A1 (en) 2019-01-10
CN107820486B (en) 2021-08-31
EP3317245A1 (en) 2018-05-09
ES2897636T3 (en) 2022-03-02
RS65242B1 (en) 2024-03-29
US10710952B2 (en) 2020-07-14
US10099990B2 (en) 2018-10-16
EP4230613A1 (en) 2023-08-23
US20170001938A1 (en) 2017-01-05
US20200255364A1 (en) 2020-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101200634B1 (en) Control method for process of removing permanganate reducing compounds from methanol carbonylation process
JP2018030831A (en) Processes for producing acetic acid product having low butyl acetate content
US10829428B2 (en) Process for flashing a reaction medium
US9676694B2 (en) Process for producing acetic acid
JP6074009B2 (en) Method for producing acetic acid by introducing lithium compound
JP6676667B2 (en) Method for producing acetic acid with water recycling
JP6034942B2 (en) Method for flushing a reaction medium containing lithium acetate
JP6153592B2 (en) Method for producing acetic acid
JP6069462B2 (en) Method for flushing the reaction medium
EP3218346B1 (en) Process for flashing a reaction medium comprising lithium acetate
JP5952951B1 (en) Method for producing acetic acid
EP3356321B1 (en) Process to produce acetic acid with recycle of water

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161025

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6049826

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250